چكيده

با توجه به وسعت خاكهاي شور و سديمي دركشور و اينكه زمينهاي كشاورزي ما روز به روز شورتر شده و مسأله كمبود منابع زميني مناسب براي كشاورزي پيش آمده روشهاي مختلفي براي بهسازي اين خاكها مد نظر است.

مواد اصلاحی عبارتند از موادي كه كاتيونهاي دوظرفيتي را براي جايگزيني با سديم درخاكهاي سديمي فراهم كنندو سپس املاح اضافي اين آبها توسط آب شويي استخراج شود.

از جمله اين مواد مي توان به گچ، اسيد سولفوريك و غيره اشاره كرد. استفاده از اين مواد موجب اصلاح خاك هم از لحاظ خصوصيات فيزيكي مانند افزايش نفوذ پذيري و بهبود ساختمان خاك و هم خصوصيات شيميايي مانند EC و PH‌مناسب خاك مي شوند، و در نتيجه محيط مناسبي براي رشد گياهان و در پي آن افزايش عملكرد محصولات مي باشند.

 مقدمه:

شوري خاك و مشكلات مربوط به آن عموماً در مناطق با آب وهواي خشك ونيمه خشك رخ مي دهد كه ميزان بارندگي جهت آبشويي املاح كافي نيست. با توجه به وسعت خشكي هاي موجود در سطح كره زمين كه معادل 5/134 كيلومتر مربع مي باشد 1.3 از كل اين زمينها در مناطق خشك وكويري قرار دارد. برطبق مطالعات آمار كوادير[1] درسال 2001 وجود بيش از نيم ميليون

(حدود10⁶ ×560 هكتار ) خاك سديك وشورسديمي در سراسر جهان مستلزم يك مديريت بهسازي مقرون به صرفه است. كه اين رقم در كشور ما به حدود 25 ميليون كيلومتر مربع مي رسد.

با توجه به كمبود منابع مناسب براي كشاورزي وپيشروي هر چه بيشتر شوري در زمينهاي كشاورزي بهسازي اين خاكها حائز اهميت است.روشهاي مختلفي در بهسازي اين خاكها وجود دارد.

روش استفاده از فرآورده هاي جانبي  FGD [2] كه در واقع براي افزايش بهره وري وجلوگيري از خطرات ناشي از انتشار گازSO وتبديل آن به فرآورده هاي جانبي مفيد مثل گچ مي باشد كه در اصلاح خاكهاي شور و سديمي استفاده مي شود. از آنجائيكه اصلاح اين خاكها به روشهاي شيميايي مستلزم هزينه بسيار گزاف است اغلب كشاورزان درصورت امكان از روش زيست پالايي گياهي استفاده مي كنند.

كشت انواع گياهان مقاوم به شوري از جمله گياه كالارگراس كمك زيادي به كاهش CaCO₃ به ESPوPHخاك كرد كه اين امر از طريق تنفس ريشه ها وآزاد شدن CO جذب نمكها وانتقال آن‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏ آزاد كردن H انجام مي شودكه اين روش نه تنها از لحاظ اقتصادي بلكه از نظر حفاظت خاك وجلوگيري از فرسايش  ومخصوصاً فرسايش بادي حائز اهميت است.

فصل اول

 خاكهاي مبتلا به نمك

1-1تعريف مناطق خشك

بطوركلي تعريف دقيقي براي مناطق خشك وجود ندارد. اما تعريف زير مي تواند تاحدودي راهگشا باشد:

(مناطقي كه در آنها رطوبت خاك به اندازه اي ناچيز است كه نمي توان بدون آبياري خاكهاي اين مناطق، محصولي برداشت نمود.) البته اين تعريف بدان معني نيست كه چنين مناطق اصولاً عاري از هرگونه پوشش گياهي باشند. جدول (1) حدود مناطق خشك دنيا را نشان ميدهد.

جدول (1) مساحت تقريبي مناطق خشك، نيمه خشك، بسيار خشك دنيا.

مناطق            وسعت              

نيمه خشك	2123800 كيلومتر مربع
خشك	2175600كيلومتر مربع
بسيار خشك	5668000كيلومتر مربع

  باحسابي سرانگشتي كه اين جدول در اختيار ما قرار ميدهد در مي يابيم كه حدود1.3از كل زمينهاي دنيا را بايد جزء زمينهاي خشك محسوب كنيم واز اينرو بدون آبياري، نمي توان كشاورزي وسيعي را در اين مناطق انتظار داشت. مناطق خشك بسته به ميزان بارندگي به مناطق نيمه خشك، خشك، وبسيار خشك تقسيم ميشوند. ميزان متوسط بارندگي درمناطق خشك كمتر از 35 ميليمتر مي باشد.در حالت طبيعي گسترش خاكها تحت شرايط خشك ناشي از خصوصياتي است كه از پيدايش در مناطق مرطوب متمايز مي باشد. از اينرو، خاكهاي مناطق خشك مسائل ومشكلات ويژه اي دارندكه مانع از گسترش كشاورزي پايدار ودائمي در اين مناطق مي شوند براي حل اين مشكلات كه شامل مسائلي از قبيل شوري،سديمي شدن وسميت يونها هستند، نياز به بكارگيري روشهاي اصلاحي واعمال مديريتهاي ويژه است(1).

1-2-مفهوم خاكهاي مبتلابه نمك:

خاكهاي مبتلا به شوري در مناطق خشك بسيار شايع هستند. خاكهاي كه نمكهاي محلول در آنها رشد گياهان را به مخاطره مي اندازد، خاكهاي مبتلابه نمك ناميده مي شوند. اين گروه از خاكها شامل خاكهاي سديمي وخاكهاي شور مي شوند.خاك شور به اندازه اي حاوي نمك است كه رشد غالب گياهان زراعي را تحت تاثير قرار ميدهد. در خاكهاي سديمي نيز، همين حالت وجود دارد با اين تفاوت كه در اينگونه خاكها، سديم تبادلي زياد است. خاكهاي شور-سديمي به اندازه اي نمك وسديم تبادلي دارند كه رشد اغلب گياهان زراعي را تحت تاثير قرار مي دهند.بايد بخاطر داشت كه، خاكهاي شور اغلب در مناطق خشك ونيمه خشك بوجود مي آيند، اما تمام خاكهاي مناطق خشك نيز، شور نيستند. در چنين اقليمي پتانسيل (مقادير) تبخيرو تعرق در اغلب ماههاي سال بيش از ميزان بارندگي است. در مناطق مركزي ايران، اين عدم تعادل رطوبتي ممكن است به بيش از 1500 ميلي متر در سال برسد. در چنين شرايط اقليمي، درشرايط طبيعي، آب كمتري مجال نفوذ به زمين را خواهد داشت (1) .

فرآيندهاي هواديدگي شيميايي در مناطق مرطوب از راههائي مانند هيدروليزكانيهااكسيداسيون وانحلال آنها صورت مي پذيرد. اما در مناطق خشك اين فرآيندها به علت كمبود آب بسيار محدود مي باشند.پيدايش خاكها تاحدود زيادي معكوس كننده خواص مواد مادريشان هستند. قسمت اعظم خاكهاي مناطق خشك مربوط به خاكهاي رده اريدي سول هستند(1) .

شوري خاك ومشكلات مربوط به آن عموماً در مناطق با آب وهواي خشك ونيمه خشك رخ مي دهد كه ميزان بارندگي جهت آبشويي املاح محلول از خاك كافي نيست ويا درمناطقي كه سطوح ايستايي بالا است. مشكلات شوري همچنين در مناطقي رخ مي دهدكه با آب برخورداراز كفيت پايين آبياري مي شوند(12).

خاكهاي مبتلا به نمك به خاكهاي قليايي سفيد، قليايي سياه، گامبو*[3]-نقاط صاف و ديگر اسامي واضح معروف اند كه اين اسامي به ظاهر خاك به علت تجمع نمك مربوط مي شود.واژه قليايت اغلب شامل خاكهاي با رنگ روشن و مستعد پوسته پوسته شدن كه دال بر محتواي سديم تبادلي اضافي آنها است.خاكهاي مبتلا به نمك تفاوت قابل ملاحظه اي در كاربري مناسب، حاصلخيزي، سهولت بهسازي ومديريت دارند(12).

1-3 خواص خاكهاي مبتلا به نمك:

خواص شيميايي وفيزيكي خاكهاي شور منعكس كننده ميزان نوع نمك موجود در خاك است. از نظرآرماني ميزان ونوع نمك موجود در خاك را بايد از راه تجزيه محلول خاك كه در شرايط رطوبتي مزرعه بدست آمده است، تعيين نمود. در روشهاي استاندارد آزمايشگاهي به خاك را با آب مقطر اشباع كرده وسپس عصاره آنرا براي تجزيه شيميايي استخراج مي كنند. اين عصاره  اشباع حدوداً همان خصوصيات محلول خاك در شرايط اشباع (مزرعه ) را خواهد داشت(1).

1-4 طبقه بندي خاكهاي شور (خاكهاي مبتلا به شوري):

خاكهاي مبتلا به نمك به 3 گروه تقسيم مي شوند كه اين تقسيم بندي براساس مقدار ونوع نمك آنها هدايت الكتريكيEC، PH خاك و درصد سديم تبادلي ESP صورت گرفته است.

طبقه بندي اين خاكها در جدول (2) آمده است:

جدول 2-طبقه بندي خاكهاي مبتلابه نمك(12).

خصوصيات فيزيكي	Esp	PH	Ec(ds/m)	طبقه بندي
نرمال	<15	<8.5	>4	شور
ضعيف	<15	>8.5	<4	سديمي
نرمال	<15	<8.5	>4	شور سديمي

شناخت اختلاف بين اين خاك بسيار مهم است چراكه اين فاكتورها تعيين كننده چگونگي مديريت وبهسازي آنها هستند.

1-4-1 خاكهاي شور

واژه خاكهاي شور معادل واژه خاكهاي سولونچاك  در سيستم طبقه بندي روسها مي باشد. كه در گذشته به آنها خاكهاي قليايي سفيد گفته مي شد. گاهي آنها را مي توان از طريق قشري  سفيد كه در سطح آن وجود دارد، تشخيص داد.اگر چه عدم وجود قشرنمكي نيز لزوماً به معناي شور نبودن اين خاكها نيست. ميزان SAR كمتر از 13 در اين خاكها نشان دهنده ميزان  نسبتاً كم سديم تبادلي است.غلضت زياد نمك در عصاره اشباع خاكهاي شور، باعث مي شود كه مقدار EC  به بيش از 4 دسي زيمنس برمتر برسد(1).

معمولاً PH كمتر از 5/8 مي باشد.مهمترين كاتيون هاي اين خاكها،كلسيم، منيزيم وسديم هستند، ولي به ندرت سديم بيش از نصف كاتيونهاي محلولي را تشكيل مي دهد پتاسيم معمولاً به مقدار قابل ملاحظه اي در محلول خاك يا در سطح كلوئيدهاي رسي وجود ندارد گرچه ندرتاً در بعضي خاكهاي كويري پتاسيم محلول درصد بزرگي از املاح محلول را تشكيل مي دهد. آنيون هاي اصلي در اين خاكها كلرور، سولفات وگاهي نيترات مي باشند مقدار ناچيزي بي كربنات در اين خاكها يافت مي شود ولي بهر حال كربنات محلول در آن وجودندارد.علاوه براملاح محلول مقداري املاح كمتر محلول وغيرمحلول مانند ژيپس ، كربنات كلسيم يا منيزيم نيز در آنها يافت مي شود. در نتيجه تبخيرآب وباقي ماندن نمك در سطح تكه هاي سفيد ومجزايي درسطح اين خاكها تشكيل مي گردد(4).

از لحاظ نيمرخ شناسي نيمرخ اين خاكها يكنواخت است وتغييراتي در جهت عمق در آن مشاهده نمي شود اين موضوع نشان دهنده آن است كه عوامل هوازدگي وسازنده خاك تاثير چنداني در اين خاكها نداشته اند. به علت رشد كافي گياهان ميزان هوموس آنها كم وبنابراين روشن رنگ هستند (4) . به علت زيادي املاح ونبودن سديم قابل تبادل زياد ذرات كلوئيدي اين خاكها منعقد شده است و نفوذپذيري در آنها از خاكهاي مشابه غيرشور بيشتر است واين خاكهاي داراي شرايط فيزيكي نرمال هستند(12).

1-4-3 خاكهاي سديمي:

در فرهنگ خاك شناسي روسها به اين خاكها، خاكهاي سولونتز اطلاق مي شود. اولين محققان آمريكايي واژه قليايي سياه را براي اين خاكها بكار مي بردند. كاربرد صفت سياه به خاطرحل مواد آلي خاك ومتعاقب آن هويدا شدن مواد آلي در سطح خاك براثر تبخير آب است. اين فرآيند باعث تيره شدن سطح خاك مي شود. مشخصه خاكهاي سديمي پايين بودن ميزان شوري در محلول آنهاست.مقادير SAR در اين خاكها بزرگتر از 13 است كه اين امر بيانگر فزوني ميزان سديم تبادلي نسبت به خاكهاي شور است هيدروليز سديم تبادلي باعث ايجاد NaOH در محلول خاك مي شود.

NaOH به وجود آمده نيز مي تواند با  CO محلول تركيب شده و Na₂ CO₃ توليد كند ودر چنين شرايطي PH خاك سديمي ممكن است حتي به 10 هم برسد در اين حالت يونهاي    ,Ca Mg به خاطر وجود  CO به صورت كربنات سديم رسوب مي دهند. از اينرو محلول اين خاكهاي حاوي نمكهاي كربنات،  بي كربنات، كلريد وسولفات سديم است. يون عمده در خاكهاي سديمي Naاست كه به همراه  مقداري,K ,Ca Mg نيز وجود دارد. درصد بالاي سديم تبادلي را مي توان با از هم پاشيدگي سيستم رسي تشخيص داد. در اين حالت ورود هوا و آب به خاك به طور چشمگيري كاهش مي يابد.خاكهاي سديمي در صورت عدم بكارگيري روشهاي اصلاحي از نظر كشاورزي ارزش چنداني ندارند.(1) در اين خاكها درصد سديم قابل تبادل آنها از 15 بيشتر است به اين مفهوم سديم تبادلي بيش از 15 درصدCEC را در برگرفته (12).

ميزان املاح محلول در آنها كم وبنابراين هدايت الكتريكي عصاره اشباع خاك از 4 ميلي موس برسانتيمتر كمتر است (1).

اگر اين خاكها زمان كافي براي به وجود آوردن لايه B داشته باشند. رسهاي لايه A در نتيجه انتشار به لايهB منتقل مي شود وساختمان منشوري مشخصي در آن به وجود مي آيد. بنابراين لايه A  در خاكهاي قليايي درشت بافت نفوذ ناپذير مي باشد در صورتيكه لايه B نسبتاً سخت با نفوذ پذيري كم وريز بافت خواهد بود. در شرايط مزرعه معمولاً اين خاكها تكامل نمي يابند ولي نفوذ پذيري آنها بهر حال كم است.

اگر اين خاكها حاوي سولفات كلسم باشند در نتيجه آبياري بتدريج سولفات كلسيم حل مي شود وكلسيم آن سديم را جابجا مي كند و پس از مدتي خاك به حالت معمولي در مي آيد. در صورتي كه خاك حاوي اين تركيب نباشد با افزايش ژيپس وگوگرد ودر نتيجه اكسيد اسيون توليد اسيد سولفوريك خواهند كرد. هم چنين با افزايش اسيد سولفوريك، سولفات آهن، سولفات آلومنيوم، سولفات كلسيم تشكيل مي شود وعمل جانشيني بين سديم وكلسيم صورت خواهد گرفت. در بعضي خاكهاي قليا كه ذخيره املاح كلسيم ومنيزيم آنها ناچيز است با اينكه درصد سديم تبادلي بيش از 15 مي باشد. با اينحال PH آن كمتر از 7 وگاه 6 است اين خاكها را خاكهاي قليايي تنزل يافته مي نامند.بير عقيده دارد كه چون اين خاكها از لحاظ PH قليايي نيستند بايد آنها را خاكهاي سديمي تنزل يافته بنامند، علت پايين بودن PH در اين خاكها وجود هيدروژن قابل تبادل است كه در غيبت املاح دو ظرفيتي جاي آنها را در سطح كلوئيد رس گرفته است(4).

1-4-3-خاكهاي شور سديمي:

اين خاكها كه تواماً خصوصيات شيميايي خاكهاي شور سديمي را دارا مي باشند. درصد سديم تبادلي اين خاكها بيشتر از خاكهاي شور بوده(3SAR >) وهمچنين ميزان غلظت نمك محلول اين نوع خاكها زياد است(دسي زيمنس برمترE C <4) وجود نمك اضافي در اين خاكها باعث حفظ نفوذ يذيري خاك مي شود همچنين PH اين خاكها اغلب كمتر از يا برابر 4/8 است. چنانچه نمك اضافي در اين خاكها به وسيله آبشوئي خارج شود، خواص اين خاكها به خاكهاي سديمي تبديل خواهد شد. با غلبه سديم ذرات پوشيده شده وبراي ورود آب و هوا در خاك محدوديت ايجاد مي گردد.به همين خاطر براي اصلاح اين خاكها قبل از كشت گياهان بايد از يك طرف نمك اضافي آبشويي شود واز طرف ديگر ميزان سديم تبادل كاهش يابد.(1)

1-5-خاكهاي شور ايران:

مساحت خاكهاي شور وخاكهاي وابسته به آن درايران بيش از 25 ميليون هكتار مي باشد. در اكثر خاكهاي فلات مركزي كمتر خاكي است كه فاقد املاح فوق باشد گاهي مقدار نمك به صورت غالب است وگاهي گچ وگاهي آهك. در شور شدن اين خاكها يون منيزيم نيز نقش مهمي ايفا نموده وحتي مقدار آن از كلسيم بيشتر مي شود. بنابراين براي تعيين SAR نمي توان نقش منيزيم را برابر يون كلسيم در نظر گرفت. در چنين شرايطي رابطه Esp,SAR چندان با واقعيت خاك صدق نمي كند.اندازه گيري وتعيين سديم تبادلي نيز امري مشكل وپيچيده است(2).

فصل دوم

2-3-اصلاح وبهسازي خاكهاي شور سديمي:

براي اصلاح اين خاكها هم بايد از ميزان املاح وهم سديم كلسيم كاسته شود. تا اين خاكها از نظر كشاورزي قابل بهره برداري باشند.1-در اين خاكها ابتدا بايد سديم تبادلي توسط Ca جايگزين شود.2-نفوذپذيري خاك افزايش يابد.3-نمكهاي سديم از خاك شسته شوند. براي آبشويي نمك محلول اضافي در خاك ،  به آن مقدار مناسبي آب اضافه مي كنند، به جزدرشرايطي كه بنا به دلايلي، زهكشي امكان نداشته وخاك داراي بافت سنگيني باشد، معمولاً حركت آب در زمين شور به راحتي انجام مي شود. نياز اصلي جهت اصلاح تمام خاكهاي مبتلا به نمك، زهكشي كافي ومناسب است كه بايد يا از طريق طبيعي و يا از طريق مصنوعي اعمال گردد. زهكشي هاي مصنوعي شامل زهكشي هاي سفالي، زهكشهاي  روباز، پمپ كردن آب وغيره مي شود. از آنجائيكه تمام عمليات اصلاحي براي انتقال تركيبات نامطلوب از خاك نياز به آب دارد، اين آب بايد از سيستم خارج شود؛ در غير اين صورت باعث صعود سطح ايستايي مي شود. با فرض وجود زهكشي كافي قبل از مبادرت به انجام عمليات اصلاحي نخست بايد به دو پرسش پاسخ داد:

1)مقدار آب مورد نياز براي دستيابي به شوري معين در عمق مشخص ازخاك چقدر است؟

2)چه مدت زمان براي اين امر لازم است؟

با استفاده از روشهاي شبيه سازي كامپيوتري كه از دقت نسبتاً بالايي برخوردار بوده وبراي نظريه انتقال مواد محلول در خاك بكار گرفته مي شوند، مي‌توان بطور تقريبي به اين پرسش ها پاسخ گفت. اين روش در مطالعات كنترل شده آزمايشگاهي براي ستون خاك نتايج خوبي داشته است. استفاده از مدلهاي شبيه ساز كامپيوتري در شرايط مزرعه درحد گسترده اي استفاده نمي شود.زيرا متغيرهاي طبيعي پارامترهاي خاك باعث مي شوند كه اطلاعات داده شده به كامپيوتر كاملاً قابل اعتماد نبوده واز همين رو پيش بيني مدل احتمالاً دور از واقعيت مي باشند(1).

در برنامه ريزي اصلاح خاكهاي شور وشور سديمي لازم است مسائل زير را مورد نظر قرار داد:

-وسعت وپراكندگي شوري وخاكهاي مشابه آن.

-مقدار گچ وتوسعه پراكنش آن.

-عمق ونوسانات سفره آب زيرزميني .

-كيفيت آب زيرزميني.

-كيفيت آب آبياري.

-امكان استفاده از آبهاي كمي شور.

-نفوذپذيري خاك.

-امكان كاهش سفره آب زيرزميني.

-امكان استفاده از گياهان مقاوم به شوري.

در عمق آبشويي لازم است علاوه بر تامين آب آبشويي، مقادير معين املاح به خاك اضافه نمود، زيرا اگر خاك با آب شيرين آبشويي شود خطر سديمي شدن رس خاك وجود دارد كه در اثر هيدروليز آن كربنات سديم ايجاد گرديده ورس به صورت رس سديمي تبديل مي شود.در نتيجه PH  خاك افزايش يافت وساختمان خاك حالت پراكندگي پيدا مي نمايد. با استفاده از تركيبات ومواد متعددي مي توان با عمل جانشيني كاتيوني مانع پراكنده شدن وانتقال رس گرديد(2) .

2-2 اهميت بهسازي خاكهاي شور سديمي:

براساس آمار موجود بيش از 15 درصد زمينهاي ايران به نوعي تحت تاثير شوري قرار دارند ومتاسفانه طبق مشاهدات عيني اين رقم هر سال افزايش مي يابد. اين امر كاملاً محسوس وچشمگير است كه زمينهاي كشاورزي به دليل آبياري  با آبهاي شور وبي توجهي به خصوصيات آنها در مدتي كوتاه در معرض پيشروي شوري قرار مي گيرند.شوري در زمينهاي كشاورزي تاحدي پيشروي مي كند كه كشاورزان به ناچار زمينها را رها مي كنند. در زمينهاي رها شده نه فعاليت كشاورزي به سادگي ميسر است ونه گياهان مرتعي مي رويند. خطر عمده ديگر اين رويداد فرسايش اين نوع خاكها است كه به نوبه خود زيانهاي ديگري به دنبال دارد.ناكافي بودن زمينهاي مناسب كشاورزي دركشور، پيشروي شوري در خاكهاي زير كشت گياهان زراعي وباغي، افزايش نگران كننده جمعيت كشور كم شدن منابع ، مسئله بهسازي اين خاكها را حائز اهميت كرده است(5) .

2-3-مكانيزم بهسازي:

اولين مرحله در بهسازي خاكهاي مبتلا به نمك ارزيابي پروفيل خاك است.اصلاح خاكهاي شور براحتي امكان پذير است در صورتي كه مقدار بارندگي يا آب آبياري كافي جهت آبشويي موجود باشد و زهكشي به خوبي صورت گيرد. حدود 10-8 اينچ آب آبشويي لازم است براي حركت 70 درصد املاح د ر12 اينچ از پروفيل خاك. اصلاح خاكهاي سديك متفاوت است. از اين خاكها ابتدا بايد سديم تبادلي اضافي به وسيله كاتيون هاي دوظرفيتي تبادلي جايگزين شده وسپس آبشويي انجام شود در خاكهاي قليايي بهسازي به كمك اضافه كردن اسيدها ومواد اسيدي خاص به خاك انجام ميشود. كه موجب انحلال آهك دراين خاكها شده كه متداول ترين مواد گوگرد واسيد سولفوريك است كه با آهك موجود درخاكها واكنش داد وانحلال آن را افزايش  مي دهند(12).

2-4 روشهاي بهسازي:

بعد از شناسايي خاكهاي مبتلا به نمك وتشخيص فاكتورهاي موجود بايد به بهسازي اين خاكها اقدام كرده روشهاي مختلفي براي اين منظور وجود ندارد كه در اين بخش روشهايي از آن ذكر مي شود و توضيح مختصري در مورد هر يك از روشها آورده مي شود.

2-4-1 بهسازي با آبشويي:

در صورتيكه ميزان تمركز املاح در خاك از حد تحمل گياه بيشتر وبا توجه به عوامل اقتصادي وكشاورزي اصلاح اين خاك ضرورت داشته باشد شستشوي اين خاك لازم است در صورتي كه  خاك از لحاظ كاتيون كلسيم غني باشد شستشوي خاك كفايت مي كند. براي اينكار آبياري غرقابي مناسب ترين روش است. مزرعه را به صورت كرتهاي بزرگ با ديواره بلند در مي آورند وآنها را پر از آب مي كنند افزودن آب به كرتهاآنقدر ادامه پيدا مي كند تا مقدار آب لازم براي شستشوي خاك به كار رود در حين شستشو از خاك نمونه برداري مي شود وميزان املاح تعيين مي گردد.چنانچه احتياج بيشتري به شستشو باشد آبياري ادامه پيدا مي كند مدت زمان لازم برا ي اصلاح يك خاك شور بستگي به شدت شوري خاك ونفوذپذيري آن دارد. هر چه خاك شورتر وداراي نفوذپذيري كمتر باشد.طول اين زمان  شستشو بيشتر خواهد بود وگاهي تا شش ماه طول مي كشد. در موقعي كه طول مدت شستشو زياد باشد ممكن است گياهاني مانند برنج كاسته شود كه در طول مدت شستشو محصولي نيز توليد شده وشستشو نيز انجام شود ميزان آب لازم براي شستشو بستگي به غلظت آب وشوري خاك دارد با اين حال معمولاً در حدود 100 سانتي متر نيز ارتفاع آب بكار مي رود. در كشور شوروي حتي 5 متر آب هم براي شيرين كردن خاك مي برند و فلسفه دانشمندان شوري براي مصرف مقدار آب اين چنين زياد اين است كه «خاك را يك بار براي هميشه بايد شيرين كرد وآبهاي شور زيرزميني را تا اعماق شش متري يا بيشتر با آب شيرين جابجا نمود تا احتياجي به شستشوي مكرر ومجدد نباشد». از ضروريات خاك شوري كه بايد اصلاح شود وجود تجهيزات زهكشي منظم ومرتب است.بدون زهكشي هاي كافي شستشوي خاك نه تنها كمكي نمي كند بلكه ممكن است مضر هم باشد(4) .

عمليات اوليه بهسازي مشتمل برآبشويي به وسيله انباشتن آب در سطح خاك است. يك قانون كلي مي گويد عمق آب نفوذ يافته هر اندازه باشد 80 درصد نمك قابل حل در همان اندازه از عمق خاك خارج مي شود اگر عمق بهسازي را يك متر در نظر بگيريم واگر بخواهيم 80 درصد نمكهاي قابل حل را خارج كنيم بايد آنقدر آب روي خاك انباشته كنيم تا به عمق يك متر به داخل خاك نفوذ كند. براي خارج كردن 80 نمكهاي باقيمانده بار ديگر بايد تا يك متر عمق خاك آب در زمين نفوذكند. اين فرآيند گر چه موثر است نسبت به استفاده از آب وقت گيروغير كار آمد نيز هست. جز در مورد برنج هنگامي كه محصول سرپاست اين كار انجام شدني نيست(5).

كارتر و فنينگ (1964) بين آبشويي غرقابي ومصرف مقادير كم آب با روش باراني به طور تناوبي، مقايسه انجام دادند. بازده خروج نمك به طور قابل توجهي بهبود يافته بود بعداً كارتر ورابينز(1978) گزارش دادند كه درجنوب ايالت آيداهو اگر آب به دفعات كه هر بار 20 سانتي متر در خاك نفوذ كند به زمين داده شود فاصله هردفعه آبياري يك هفته يا بيشتر در نظر گرفته شود با عبور 30 سانتي متر آب در هرمتر عمق  خاك از درون هر نيمرخ تمام نمك باقيمانده را مي توان از نيمرخ خاك خارج كرد. در اين مطالعه، آب در جوي و پشته به زمين داده شده بود وامكان آبشويي به هنگامي كه محصول سرپا بود نيز وجود داشت البته شرط موضوع آن است كه به وقت كشت محصول ميزان نمك در چند سانتي متري سطح خاك كم باشد. در واقع اين فرآيند به مدت چندين سال توسط كشاورزاني كه زمينهاي جديدي را در اين ناحيه ابياري مي كردند عمل مي شد هر چند از آن آگاه نبودند (5) .

اغلب خاكهاي نواحي خشك مقادير زيادي نمك باقيمانده دارند. باشروع آبياري در اين خاكها نخست خاك به عمق چند سانتي متر شخم وشيار خورده وسپس بذرپاشي مي شود. آبياريهاي بعدي در صورتي كه نسبتاً به وفور انجام شود ممكن است جزء آبشويي به بزرگي 5/0 داشته باشند آبياريها اگر به دفعات كافي انجام گيرد نمك را در جهت عمق نيمرخ حركت مي دهند. در وضعيتي كه آب بسيار كمي داده شود يا مسائل نفوذ سطحي پيش آيد تقريباً هميشه نشاني از آسيب نمك به محصول وجود خواهد داشت. كارتر و رابينز كميت فرآيند آبشويي را ارزيابي كرد راهنماييهايي براي آبشويي نمك از اين خاكها ارائه دادند(5) .

در روشهاي تنظيم خاك را توسط آب آبياري تحت آبشويي قرار ميدهند تمام آبهاي آبياري داراي املاح هستند. بنابراين آبشويي بايد اولاً بنحوي انجام گيرد كه در محل ريشه ها تجمع نمك صورت نگيرد وثانياُ املاح را توسط آب زهكشي از محيط خارج نمايد. مقدار آب لازم براي شستشو كه بتواند مقدار ارتفاع خاكي را تا انتهاي ريشه ها خيس نمايد آب مورد احتياج مي نامند.

Lf آب مورد احتياج آبشويي

H مقدار آب برحسب سانتي متر

L ارتفاع خاک بر حسب سانتي متر

فيرمن[4] (1960) محاسبه نموده است هنگامي‌كه رابطه فوق 5 /0 است مقدار 50 درصد از نمكها ار خاك خارج مي شوند و در هنگامي كه اين رابطه 1 مي باشد مقدار 80درصد نمك است استخراج مي گردد بنابراين در ارتفاع سي سانتي متري با 30 سانتي متر آب مقدار 50 درصد نمك از خاك خارج مي شود.شوري آب آبشويي بايد جدي باشد كه باعث افزايش شوري خاك نگردد. يعني طبق معادله زير مي توان شوري آب وارد شده به آب خارج شده را محاسبه نمود:

 EC_dw=

EC_dw= شوري آب خارج شده از قسمت تحتاني ريشه ها برحسب دسي زيمنس بر متر.

EC_w= شوري آب آبياري برحسب دسي زيمنس برمتر.

Lf= آب مورد احتياج آبشويي

رابطه مقدار آب لازم براي آبشويي به مقدار باقيمانده شوري را مي توان  به خوبي نشان داد.

منحني هاي فوق براساس مقدار آب مورد احتياج برحسب ارتفاع در جهت اصلاح خاكهاي شور بصورت ابشويي ممتد (غرقابي) يا منقطع وآبشويي بر ترسيم شده است.FAO(1980) (5).

آزمايشهايي كه انجام شده است نشان داد هنگامي كه مقدار آب قابل شستشو معادل ضخامت يا برابر ضخامت خاك باشد با درصد املاح شسته مي شود.

C= غلظت املاح قبل از شستشو و CO=غلظت املاح پس از شستشو است. رابطه =مقدار آبي كه برحسب واحد ضخامت خاك از خاك عبور مي نمايد.

منحني هاي كاهش هدايت الكتريكي EC)) در اعماق مختلف خاك را مي توان براساس مقدار آب قابل احتياج برحسب سانتي متر يا براساس اينچ به ترتيب زير ترسيم نمود. اين منحني ها براي چهار سطح عمق آبشويي از صفر تا 130سانتي متري به ترتيب زير ترسيم شده است. در عمق صفر تا 130سانتي متري كاهش شوري سريع است ودر 90 سانتي متري مرز شوري به 2 دسي زيمنس كاهش يافته است.درقسمت 90 تا 120 سانتي متري حداكثركاهش شوري در 4 دسي زيمنس مشاهده مي شود. با استفاده از 150 ميليمتر آب توانسته اند هدايت الكتريكي را در مرز120 سانتي متري به 4 دسي زيمنس كاهش دهند.

بديهي است كه مرزتحتاني ريزوسفرحداكثر تا عمق 60 سانتي متري است كه در اين قسمت هدايت الكتريكي با 120سانتي متر آب به 2 دس زيمنس كاهش مي يابد(5).

مقدار آب مورد نياز براي شستشوي املاح به عمق خاك ودرجه شوري بستگي دارد مثلاً

-نياز كم به مقدار آب حدود 2تا3 هزار متر مكعب در هكتار.

-نياز متوسط مقدار آب حدود3تا 5 هزار مترمكعب در هكتار.

-نياز زياد مقدار آب حدود 5تا15هزار مترمكعب در هكتار.

-نياز خيلي زياد مقدار آب حدود بيش از 15هزار مترمكعب در هكتار.

2-4-2 استفاده از مالچ و ديگر مديريت رويه اي تسريع درآبشويي نمك:

حركت آب ونمك قابل حل درسراسر خاك فرآيند پويايي است. هنگامي كه آب كافي براي آبشويي به كار رود حركت نهايي پاياب آب ونمك را به همراه خواهد داشت؛ باخشك شدن سطح خاك ومصرف آب توسط گياه جهت حركت آب به طرف نقطه مصرف آب خواهد بودبا تعرق يا تبخيرآب بيشتر نمك قابل حل وخاك باقي مي ماند تا متقابلاً دوباره به وسيله آب حركت داده شود. هر عملي كه بتواند از طريق كاهش تبخير يا افزايش نفوذ سطحي آب حركت رو به بالاي آب ونمك را كاهش دهد آبشويي نمك وبهسازي خاك را سريع تر خواهدكرد.

كارتر وفنينگ (1964و1965 ) ازمالچ ها يا پوشش هاي سطحي به منظور كاهش تبخير در سطح خاك وتسريع نفوذ سطحي آب استفاده كردند. عمل آنها نشان داد كه مالچ هاي سطحي مي تواند حركت روبه بالاي آب ونمك را به قدر موثر كاهش دهد كه خاكهاي شور به سهولت با بارندگي زمستاني بهسازي شوند،

آبشويي به روش باراني نيز در خاك شامل مالچ  موثر تر است. بتر وهمكاران (1967) دريافتند كه استفاده از كاه براي پوشش مي تواند به نحوي موثر تبخير را از ديمزارهاي زيركشت كم كند. چنين پوشش هايي آبشويي را به كمك مقدار باراني كه  فقط كافي براي توليد حاشيه‌اي محصول در زمينهاي مبتلا به خاك بود، تسريع كردند(1).

يكي از امتيازات اين روش پوشش كامل سطح خاك بود. بنابراين از تبخير سطحي وصعود نمك به لايه هاي بالايي خاك جلوگيري مي شود. مواد آلي درنتيجه تجزيه شدن وانتقال  باعث افزايش ساختمان خاك وظرفيت نگهداري آب در خاك شده، بنابراين آب بيشتري را براي ريشه ذخيره سازي مي نمايند. در اين مرحله مي توان از  كودهاي سبز انواع مالچ ها استفاده نمود.

2-4-3 آبشويي با آب بسيار شور:

خاكهاي متبلابه سديم از هم پاشيده نمي شوند مگر آنكه غلظت اكتروليت در آنها كم باشد. از اينرو خاكهاي شور سديمي تا هنگام آبشويي الكتروليت اضافي از قابليت نفوذ سطحي كافي برخوردارند. نفوذ سطحي آب به داخل خاكهاي سديمي را نيز اغلب مي توان با افزايش غلظت الكتروليت محلول خاك بهبود بخشيد. ريو وباوراد (1960) نخست استفاده از آبهاي بسيار شور را به عنوان عامل انعقاد و منبع كاتيون هاي دو ظرفيتي در بهسازي خاكهاي سديمي پيشنهاد كردند: ريو و دورينگ (1966) نشان دادند كه خاكهاي سديمي را مي توان به سرعت از طريق آبشويي مقدماتي با آ‎ب بسيار شور حاوي مقاديرزياد ,Mg Ca بهسازي كرد. بعد از اين آبشويي مقدماتي وفرآيند تبادل يوني براي انتقال نمك اضافي وتكميل فرآيند بهسازي با استفاده از آب كم نمك تر، خاك آبشويي شد. اين فرآيند تحت عنوان روش رقيق كردن- آب نمك، در بهسازي خاكهاي سديمي معروف شده است. وان شايك وكايرنز (1969) دريافتند كه آب حاوي آمونيوم1/0نرمال يا كاتيون هاي دو ظرفيتي 50 برابر سريع‌تر از يك آب كم نمك‌تر در يك خاك سديمي نفوذ كردند. وان درپولوم وهمكاران (1973) ناحيه غلظت آستانه اي نمك  را كه در آن تغييرات در رسانندگي هيدروليكي سريع است بررسي كردند.

مطالعات آنها نشان داد كه غلظت هاي آستانه‌اي  نمك بسته به خاك SAR  بين 40-400 ميلي اكي والان در ليتر تغيير مي كند. محمد وهمكاران(1969) درباره آب بسيار شور براي بهسازي خاكهاي سديمي آزمون بيشتري را انجام دادند وبه اين نتيجه رسيدند كه حتي موقعي كه در هر مرحله رقيق‌سازي فقط دو سوم راه  تكميل شود مي‌توانند بهسازي مطلوبي را به دست آورند. آنها آب دريا را منبع قابل قبولي از آب  بسيار شور در نظر گرفتند به ويژه اگر  قبلاً با گچ اشباع شده باشد.براي تعين ميزان نمك وآب مورد نياز در بهسازي خاكهاي سديمي با استفاده از آب بسيار شور پژوهش هاي بيشتري لازم است در بسياري از نواحي آب خيلي شور حاوي غلظت هاي كاتيون دو ظرفيتي مورد نظر فراهم نيست. افزايش گچ فقط مي تواند ميزان محدودي الكتروليت تامين كند.در چنين شرايطي، راه قابل قبول ممكن است اين باشد كه  CaCl به آب آبشويي اضافه شود تا هم غلظت كافي الكتروليت براي ايجاد هماوري ذرات فراهم گردد وهم  Ca قابل جذب وكافي براي تبادل تامين شود. ميزان مشخصي از  CaCl كه بايد افزوده شود مي تواند براساس مدل پيش بيني  باشد. به دنبال مرحله مقدماتي كشت شد، آب آبياري تنها را مي توان براي ابشويي  CaCl اضافي به كاربرد و Na جانشين شده را از نيمرخ خاك خارج كرد.  CaCl يك ماده سهل الوصول در بسياري ازمناطق است گرچه بهاي آن در بسياري موارد عامل باز دارنده براي مصرف آن است(5) .

2-4-4 مخلوط كردن عميق خاك سديك به منظور بهسازي:

روش موفقيت آميز ديگر دربهسازي برخي خاكهاي شور-سديمي وسديمي ، مخلوط كردن عميق يا شخم عميق آنها است. راس موسن وهمكاران (1972) خاكهاي آهكي را به عمق 90 سانتي متر شخم زده مشاهده كردند كه خاكهايي كه در ابتدا شور بودند در مدت 3تا4 سال بعد از لحاظ شيميايي بهسازي شده‌اند. درحضور يا غياب گچ افزوده شده بهسازي با سرعت مشابهي ادامه داشت. براثر شخم عميق عملكرد محصولات، سرعت جذب آب ونفوذ آب وريشه به مقدار زياد افزايش يافت. مخلوط كردن خاك سطحي با آميخته اي ازخاك آهكي ودرشت بافت زيرين ونيز بازشدن خاك تا عمق 90 سانتي متر بهسازي فيزيكي وشيميايي را به همراه داشت. راس موسن ومك انيل (1973) براي پيش بيني ميزان عمق لازم از مواد خاك تحت الارض در بهسازي خاكهاي سديمي واقع در شرق ايالت اودگان وجنوب آبداهو، از روش مكانيل (1969) استفاده كردند.كايرنز (1970و1972) وباوسرد كايرنز (1967) در يافتند كه شخم عميق موجب افزايش عملكرد يونجه، غلات، وبه طور كلي گندميان مي شود نمكهاي قابل حل را كاهش ميدهند ودر برخي ازخاكهاي كانادا باعث پايين آمدن درصد سديم قابل تبادل شده است. نتايج مشابهي توسط آنتي پوب –كاراتيف (1969) در روسيه گزارش شده است تاثير مخلوط كردن عمق يا شخم عميق خاك بايد د رموقع بهسازي خاكهاي سديمي مدنظر قرار گيرد.(5)

اين روش براي خاكهايي كه به صورت لايه لايه رويهم قرار گرفته است اعمال مي شود وروش فوق به افزايش تخلخل خاك كمك مي نمايد.(2)

2-4-5 مصرف گچ در بهسازي خاكهاي سديك:

گچ،( 2H2O CaSO) براي ساليان دراز با موفقيت هاي متفاوت به عنوان  Ca براي جانشين شدن  Na در كمپلكس تبادلي خاك ودر نتيجه دربهسازي خاكهاي سديمي مورد بهره برداري قرار گرفته است. براساس بازدهيهاي تبادلي مختلف چندين فرمول تحربي به كار برده شده اند اگرچه هيچ كدام از انها به واقع دقيق نبوده است. كاربرد مدلهاي  كامپيوتري توانايي مارا است تا به طور همزمان عوامل بيشتري را كه در بهسازي خاكهاي سديمي موثرند بررسي كرده بدين طريق بتوانيم گچ يا ديگر منابع تامين كننده  Ca موردنياز را پيش بيني كنيم(5)  .

مدل كامپيوتري   UNSATCHEM به عنوان وسيله اي براي ارزيابي نياز گچي در كواكلا والي[5] استفاده شدكه اين مدل مقدار سديم وشوري را بعد از اصلاح خاك توسط گچ وآبياري با 114 سانتي متر آب برآورده مي كند(19). لبرون[6] وهمكاران 2001 از اين مدل براي ارزيابي نياز گچي ومديريت بهسازي خاكهاي سديك  استفاده كردند (13). دات وهمكاران 1972 با استفاده از قطعات آزمايشي ونيم مقياس 1.2 ستونهاي استفاده آزمايشگاهي مدلي را براي پيش بيني نياز خاكهاي سديمي به آبشويي و گچ آزمايش كردند. آنها دريافتندكه معادله تبادل كاتيوني گربراي هدفهاي مدلسازي مناسب است. رابينز وهمكاران 1980 مدل تلفيقي تعادل شيميايي انتقال نمك را براي پيش بيني نقل وانتقالات يونهاي انفرادي ، شامل رسوب وانحلال گچ وآهك در حين نقل وانتقال وبراي تبادل كاتيوني به كار بردند. معادلات تلفيقي آنها شامل زيرروندها براي تبادل كاتيوني وفعاليتهاي يوني تصحيح شد براي قدرت يوني بود. آنها مدلي را كه از خاكهاي گچي وغيرگچي استفاده مي كرد در ليسيمترهاي گلخانه اي تنظيم كردند. اين فعاليتها درك ما را از فرايندهاي تبادل ،رسوب وانحلال در خاكها ونيز نفوذ اين فرايند ها در بهسازي  خاكهاي سديمي ونسبت به نمك ويون ويژه در آبهاي زيرسطحي تا حد زيادي بهبود بخشيده است.اوسترد و فرنگل 1980 شيمي بهسازي خاكهاي سديمي  با گچ  وآهك را مورد بحث وبررسي قرار داد وپيشنهاد كرده اند كه نيازهاي گچي خاكهاي سديمي وآهكي بسته به درصد مورد نظر از سديم قابل تبادل نهايي با فاكتور 1/1 تا 3/1 افزايش يابد(5) . گچ افزوده شده به سطح خاك معمولاً سرعت نفوذ سطحي را افزايش داده و خاكهاي سديمي رااصلاح ميكند اما اين فرايند گاهي با كندي انجام مي شود زيرا گچ به آهستگي وارد خاك مي شود طبق مطالعات آقاي كوادير وهمكاران 1996 كاربرد كلسيم به صورت گچ در خاك سبب چسبندگي آن مي شود اين چسبندگي سبب افزايش سرعت نفوذ ودر نتيجه تسهيل انحلال درسطح خاك مي شود.شار ،1971 گزارش داد كه 4 ماه پس از افزايش سطحي گچ به عمق 30سانتي متربه برخي خاكهاي سديمي نفوذ آب ،رسانندگي هيدروليكي نسبي، پايداري خاكدانه ها، و خصوصيات دفع آب هر كدام بهبود يافت. مخلوط كردن گچ با خاك معمولاً فرايند بهسازي را سرعت مي بخشد زيرا Ca  به طور فيزيكي در محلي كه واكنش مي كند قرار خواهد گرفت، نشان داده است كه افزودن گچ به خاكهاي عميقاً مخلوط شد. سودمندتر از مخلوط شدن عميق به تنهايي است . گلاس وهمكاران 1979 گزارش دادند كه انحلال وانتقال گچ در خاك ظاهراً به طور سنيتيك كنترل مي شود. دو فرايند را مي توان با تركيب معادله يك بعدي جابه جايي پراكندگي با بيان سينيتيكس مرتبه اول توصيف كرد(5) .

به منظور بهبودبخشيدن نسبت  Ca به⁺Na آب ودر نتيجه سرعت بخشيدن به بهسازي خاكهاي سديمي گچ را مي توان به آب آبياري افزود. كمپر وهمكاران 1975 سرعت انحلال گچ را در آبي كه از داخل به بستر هاي گچ جريان مي يابد اندازه گيري كردند آنها دريافتند كه از طريق آب آبياري سرعت انحلال براي توزيع مقادير چشمگير گچ در خاك به اندازه كافي بالاست.  اين عمل باعث شد تا براي تعيين انحلال پذيري گچ از سنگ هاي عظيم گچي واقع در مسيرجريان آب آبياري مطالعات ديگري انجام شود معمولاً براي بهبود يافتن نسبت , Na  Ca در آب آبياري گچ به اندازه كافي از سنگهاي گچي حل مي شود به شرطي  كه زمان تماس آب با بسترسنگهاي گچي كافي باشد. تماس آب نيز به نوبه خود با كمترين جريان آب باطول بستر سنگ گچ تنظيم مي شود با استفاده از اين روش سرعت نفوذ سطحي بهبود يافته نشان دهنده پيشرفت بهسازي است(5) .

گچ به صورت گچ خام  درصد خلوص 7-30 در دسترس است كه با درصد خلوص100 به فروش مي رسد. تركيب گچ بايد براساس درصد خلوص آن انتخاب شود. بايد توجه كرد كه گچ دانه ريز واكنش پذيرتر است از گچ دانه درشت.

طبق گزارشات آزمايشگاهي براي تامين نيازگچي 4تن درايكر به 4.34تن گچ با درصد خلوص 12 ويا 7.27 تن در ديگر گچ به درصدخلوص 55 نياز داريم(10) .

گچ برروي ساختمان تاثير مثبت دارد.طي مطالعات آقاي لبرون وهمكاران در سال 2001 بعد از استعمال گچ و آبشويي مقدار Esp,Ec  كاهش يافت كه موجب افزايش سطح خاكدانه ها وسايز آنها شد. شرايط شيميايي نه تنها سايز خاكدانه ها رابلكه نظم وطرز قرار گيري آنها را درماتريكس خاك وپايداري خاكدانه ها را هم تحت تاثير قرار داده است.

دراين ملاحظه نشان داد شده كه د رخاك با محتواي گچ كمتر شكننده گي خاكدانه بيشتر است كه اين مطالعات براساس SEM و تجزيه تصويري براي اندازه گيري سايز وشكل خاكدانه ها ومنافذ كه به پارامترهاي فيزيكي وشيميايي ربط دارند انجام شد (13) .

براي افزايش سرعت نفوذ سطحي گچ را در بهار به خاك اضافه كرد. واين كار در پاييز يا ماههاي تابستان انجام نمي شود چراكه كلسيم از سطح خاك به وسيله باران آبشويي مي شود اضافه كردن 1تا 2 تن گچ در ايكر ودر اواخر بهار واوايل تابستان نفوذ پذيري را بيش از 3 برابر مي تواند افزايش دهد. سرعت نفوذ آب در 4-3 آبياري اثر مفيد دارد ولي بعد از آن كاهش مي يابد چرا كه كلسيم از سطح خاك آبشويي مي شود به منظور افزايش سرعت نفوذ بهتر است كه گچ را مخلوط نكنيم  چرا كه مخلوط كردن آن مقدار كلسيم را در سطح واثر مفيد آن  را كاهش مي دهد.

نفوذ پذيري همچنين به وسيله افزايش مستقيم گچ به آبياري به مقدار  1000-500 پوند در ايكرفوت افزايش مي يابد كه غلظت كلسيم در آب 4-2 ميلي اكي والانت در گرم افزايش مي يابد كه براي اين امر وسائل مجهز مخصوصي مورد نياز است.

براي بهسازي  گچ در پاييز و اوايل زمستان به خاك اضافه شده هر چند اضافه كردن گچ در هر موقع از سال مفيد است.

يك تن گچ حدود يك ايكر فوت آب  جذب مي كند بنابراين مقدار گچ حدود 5 تن درايكر معرف شده در يك سال حل نمي شود.اثر گچ وبقاياي كاه وكلش روي سديته خاك دررشد چندين محصول  روي  سه نوع خاك قهوه اي گري*[7] و قليايي قرمز درويكتورياي غربي از سال    1995تا 1997 مطالعه شد.ثابت شده كه گچ پرا كنش هر دو خاك grey وقهوه اي توده اي را كاهش داد. اما اثري روي خاكهاي قليايي نداشته.

گچ ميزان Esp را فقط در  10  سانتي متر بالايي خاك همراه با تركيب گندم كاجيره داد در حاليكه Esp در عمق 50 سانتي متر از خاك كاهش مي يابد ودر تناوب نخوذكانولاكه نشان مي دهد نفوذ حركت گچ رابه طرف پايين در پروفيل خاك تسهيل كرد كه در واقع اصلاح بيولوژيكي را القاء مي كند.(3)

مقدار گچ لازم براي اصلاح خاك به نياز گچي مرسوم است كه از رابطه زير بدست مي آيد:

(CEC(ESP 1 – ESP 2 ))/100= نياز گچي

ESP اوليه را قبل از آبشويي، مستقيما يا بروش غيرمستقيم، اندازه گيري SAR تعيين مي نماييد.ESP آخري ونهايي را پس از آبشويي اندازه گيري مي نمايند ولي در اكثر موارد حد نهايي سديم تبادلي را 10 فرض مي نمايند(21) .

مقدار نياز گچي بستگي دارد به ESP بافت خاك وعمق خاك مورد نظربهسازي (10)

خاكهاي سديك كه سديم تبادلي اضافي دارند به وسيله جايگزين اين سديم اضافي با كلسيم از يك منبع محلول گچ)  (CaSO₄.2H₂Oاصلاح مي شوند.

بهسازي يك فوت از عمق خاك سديك در يك ايكر 7/1 تن گچ خالص براي هر ميلي اكي والانت سديم تبادلي در  گرم100 خاك نياز دارد. براي مثال اگر يك خاك با ظرفيت تبادلي كاتيوني 20 ميلي اكي والانت در 100 گرم خاك درصد سديم تبادلي 30  باشد 6 ميلي اكي والانت در 100 گرم خاك Na دارد بنابراين نياز گچي آن 2/1 تن در ايكر است.

اعداد مورد نياز براي محاسبات با آزمايش خاك شور قليا بدست آمده است:

در بهسازي خاكهاي شور سديمي، آبشويي نمكهاي محلول اضافي بايد با جايگزين سديم تبادلي به وسيله كلسيم توأم باشد. اگر نمكهاي اضافي آبشويي شوند دو سديم خاك توسط كلسيم جايگزين نشود خاك سديك مي شود. گچ (15 تن در ايكر) اضافه شدبه خاك شور سديمي در كاترابس عملكرد گندم به طور متوسط 10 بوش  در ايكر درمدت 5ساعت با بارش ساليانه 28 اينچ افزايش داده است.

پودر گچ يك منبع عالي از گوگرد و كلسيم است كه هردو عنصر براي خاكهاي كشاورزي، باغها وعلفزارها مفيدند گچ با درجه خلوص 97،3/23درصد،Ca و 17درصد گوگرد و PH=8/7 دارد(11). گوگرد در گچ به شكل سولفات است كه به وسيله گياهان بهتر جذب مي شود. در حاليكه گوگرد عنصري به شكلي است كه براحتي قابل دسترس گياهان نيست.مگر اينكه به شكل سولفات اكسيد شود. كه اكسيد شدن آن توسط باكتري در خاك انجام مي شود.كشاورزاني در غرب كانادا پودر گچ را به عنوان منبع موثرتر كلسيم نسبت به سنگ آهك ودولوميت استفاده مي كنند به علت اينكه گچ به آساني كلسيم آزاد مي كند كه قابل دسترس گياهان است.گچ در بهسازي خاكهاي قليايي يا رسي سنگين مفيد است چراكه گوگرد آزاد شده مي تواند PH  خاك را پايين آورده بدون اينكه اثرسوختگي روي ساير منابع گوگرد (سولفات منيزيم يا پودر گوگرد عنصري داشته باشد(18) .

هنگامي كه گچ استفاده مي شود بايد خاك به صورت دائم در حالت خيس باشد وبه علاوه خاك گچ را مي بايد به صورت سطحي شخم نمود. اثرات گچ را مي توان به طور كلي از طريق فرمولهاي زيرنمايش داد: براي رشد بهينه خاك ورشد بهينه محصولات ،كاهش داده شود . راه اقتصادي اين كار، افزودن گچ به همراه كلسيم است .كلسيم با سديمي كه گچ در زمينه اصلاح خاك سديك مورد استفاده قرار گرفته است هرجاكه درصدسديم تبادلي درخاكهاي سديك بسيار بالا است بايد كه در پيوندهاي بين خاك رس بكار رفته جابه جا مي شود. (واكنش فوق) پس سديم مي تواند به شكل سولفات سديم، در خاك به وسيله آب شستشو داده شود. سولفات پس مانند ژيپس است.بدون گچ خاك نمي تواند شسته شودگاهي حتي Esp=3 نيز خيلي بالا است اما گاهي Esp =10 يا حتي بالاتر نيز قابل تحمل است اين ميزان تحمل به تجمع نمك محلول برمي گردد.

گچ PH خاك سديك را پايين مي آورد سولفات كلسيم به سرعت، PH خاك سديك يا نيمه سديك را از 9يا 8 به 8/7 يا 5/7 مي رساند.كه اين PH مطلوب براي رشد بسياري ازگياهان زراعي است كه البته در اين واكنش بيش از يك فرآيند دست اندركار است. طبق مشاهدات ليندزي در سال 1979،  Ca با بيكربنات واكنش داد و  CaCO ايجاد ميكند. پروتونهاي آزاد شده PH را پايين مي آورد. همچنين ميزان سديم قابل تبادل، كاهش مي يابد كه خود،هيدروليزخاك رسي را د رنتيجه توليد هيدروكسيد را كم مي كند اين واكنش مي توانند سبب كاهش آهك وبي كربنات وافزايش كمبود آهن شود.گچ سبب توليد EC مساعدي براي خاك مي شود: خاصيت انحلال سريع گچ، دريك محيط حاوي بافر(EC) موجب حفظ و چسبندگي خاك مي شود. از نظر زيست محيطي نيز بهتر است EC مورد نياز را باژيپس ثابت نگهداريم تاكود كاربرد منظم وسالانه گچ براي اين منظور لازم است.بسياري از خاكهاي هوازده، قشري سخت دارند چراكه محتواي الكتروليته كمي هستند. اين مورد را نيزگچ مي تواند حل كند.گچ سبب كاهش اثرات مضر شوري NaCl مي شود. كلسيم موجود در ژيپس به نقش فيزيولوژيكي در جلوگيري از جذب سديم توسط گياهان دارد. براي گونه هايي كه در برابر سديم مقاوم هستند كلسيم از آنها در برابر اثرات سديم محافظت مي كند اما نه در برابر كلريد(21) .

در اصلاح خاكهاي قليايي به چاي گچ مي توان از مواد ديگري نيز استفاده نمود. اگر مقدار گچ مورد استفاده را مثلاً يك تن فرض كنيم مقدار عناصر ومواد ديگري كه براي اصلاح خاكهاي شور وقليايي مصرف مي شود به قرار زير خواهد بود:

گچ   CaSO₄.2H2O                                                           1تن

كلروركلسيم                  CaCl₂.2H₂O                                  85/0تن

آهك          CaCO                                                        18 /0تن

گوگرد        S                                                                19/0 تن

اسيد سولفوريك  ₄ SO ₂ H                                               57 /0تن

سولفات آهنFeSO₄ . 7 H₂O                                               62/1  تن

سولفات آلومينيوم                                                 AL₂(SO₄)₃H₂O29/1تن

پلي سولفيد كلسيم  ₃ Ca S   24%                                     77/0تن

واكنش شيميايي خاك د رمجاورت پلي سولفيد كلسيم وسولفات آهن به قرار زير خواهد بود:

2-4-6 استفاده از گوگرد واسيد سولفوريك در بهسازي خاكهاي سديمي:

گوگرد يكي از عناصر مهم خاك محسوب مي گردد در خاكهاي مناطق خشك وگرم مانند ايران مسئله كمبود گوگرد اصولاً مطرح نيست. حتي دربعضي از خاكها مقدار آن بيش از حد لزوم است در بعضي از خاكها مقدار سولفات كلسيم از 20 درصد تجاوز مي كند (خاكهاي گچي) در چنين خاكي اثرات مضر گچ بيش از كلر در خاك مي باشد.در خاكهايي كه گچ كمي دارند ولي فوق العاده شور مي باشند براي اصلاح آن گچ به خاك مي دهند (گوگرد باسولفات كلسيم اثرات مضر كلرور سديم را خنثي مي كنند  سنگهاي آتشفشاني از گوگرد غني مانند (سنگهاي قليايي) كه منشاء اوليه گوگرد در خاك است.آبهاي معدني خروجي نيز نقش مهمي را در افزايش گوگرد در خاك ايفا مي نمايند. گوگرد در خاك معمولاً به صورت معدني و آلي است گوگرد در محيط اكسيد به حالت يون سولفات (SO) ودر حالت احيايي به صورت سولفور است وتثبيت آن توسط رس به كندي انجام مي شود(2) . در خاكهاي كوهپايه اي با زهكشي خوب گوگرد عنصري يافت نمي شود. در شرايط ماندابي خاك كه كاهش ميكروبي رخ مي دهد سولفيد ها تشكيل مي شوند ودر بعضي موارد گوگرد عنصري رسوب مي كند گوگرد عنصري خالص يك جامد بلوري حل ناپذير در آب زرد رنگ خنثي است به صورت تجاري در هواي ازاد انبار مي شود زيرا در اثر رطوبت ودما تغييري پيدا نمي كند اما وقتي گوگرد به صورت ذرات ريز آسياب وبا خاك مخلوط شود وبه وسيله ميكرو ارگانيسم ها برخاك اكسيد شد وبه سولفات تبديل مي شود به خاطر اين خاصيت به گوگرد سالها براي احياي خاكهاي قليايي وكربنات كلسيم فراوان دارند به كار رفته است.

در بعضي از خاكهاي مردابي جذر ومد مقدار زيادي تركيبات گوگردي كاسته شده انباشته

مي شود و PH خاك افزايش مي يابد موقعي كه اين مناطق زهكشي مي شوند تركيبات گوگرد اكسيد شده وبه سولفات تبديل مي شوند و PH خاك را به ميزان قابل ملاحظه اي كاهش          مي دهند(6) .

پلي سولفيدها به عنوان كود يا اصلاح كننده خاك استفاده  مي‌شوند آلومينيوم پلي سولفيد يك منبع گوگرد وهمچنين اصلاح كننده خاك است. كلسيم پلي سولفيد ها به ميزان محدودي در ايالت جنوب غربي ايالات متحده به عنوان اصلاح كننده خاك استفاده مي شوددر هرمورد پلي سولفيد هنگامي كه به خاك يا آب آبياري افزوده مي شود تبديل به گوگرد كلوئيدي ويك سولفيد مي شود. در اين مرحله به وسيله باكتري هاي خاك به اسيد سولفوريك تبديل مي شود به دليل ماهيت كلوئيدي گوگرد رسوب شده از پلي سولفيد ، تبديل آن به سولفات به سرعت انجام         مي شود(6). عنصر گوگرد كه كاربرد آن به عنوان اصلاح كننده خاك است با چندين فرمول تجاري در دسترس است.اكسيد اسيون گوگرد به اسيد سولفوريك تاحدي در خاكهاي قليايي موجب كاهش PH و فراهمي  So براي گياهان است(22) . باكتري هاي خاك گوگرد را به سولفات اكسيد كرده كه با كربنات كلسيم واكنش مي دهد كه اين عمل حدود 3-2 ماه طول مي كشد (17) . اكسيد اسيون گوگرد فرآيندي آهسته ا ست(22) .

گوگرد در خاك نسبت به ‌گچ واسيد سولفوريك آهسته تر واكنش داده(10) . بنابراين اين روش ممكن است ارزش كمي داشته باشد(12) .  معمولاً يك تن گوگرد مقدار زيادي از سديم را بوسيله 3 تن اسيد سولفوريك تا5 تن گچ جايگزين مي كند(10) .

كشاورزان ميكزيكي اغلب از گوگرد استفاده كرده چرا كه معتقدند كه  بكار گيري گوگرد PH خاك را كاهش داد ومواد غذايي بيشتري را در دسترس قرار مي دهد(22) . مطالعات اوليه نشان دادند كه بعضي از فرمولهاي تجاري گوگرد مانع از اكسيداسيون يا كاهش آن توسط باكتري تيوباسيلوس مي شود(22) .

تمام منابع گوگرد به طور چشمگيري PH را كاهش داده و EC خاك را افزايش مي دهند(22) . مقدار زياد گوگرد تاثير كمي بر PH و EC ويا مقدار سولفات خاك داشته به دليل اينكه اكسيد اسيون گوگرد در مقادير زياد آن كاهش مي يابد. كاربرد گوگرد به ميزان 5/0 درصد PH خاك را به طور چشمگيري كاهش مي دهد(9) .

در امر بهسازي به جاي گچ مي توان مستقيماً از گوگرد يا اسيد سولفوريك استفاده نمود گوگرد پس از اكسيد شدن به اسيد سولفوريك تبديل مي گردد ودر نتيجه كربنات سديم در اين واكنش به سولفات سديم تبديل مي گردد واكنش هاي مورد نظر را مي توان فرمول دار به طريق زير نمايش داد.

در خاكهايي كه علاوه بر كربنات سديم ، كربنات كلسيم هم وجود دارد مي توان واكنش هاي زير را منظور داشت

بنابراين بهتر است به جاي گچ ،گوگرد استفاده نمود زيرا درخاكهايي كه كربنات كلسيم به صورت طبيعي وجود دارد كلسيم بيشتر به صورت اصلاح در خاك باقي خواهد ماند(3) .

تبديل گوگرد به اسيد سولفوريك 2 تا 3 ماه طول مي كشد مضافاَ براينكه خاك بايد كمي مرطوب واز مواد آلي تا حدود غني باشد تا سولفو باكترهاي خاك بتواند اكسيد اسيون فوق را انجام دهند. بنابراين ترجيح داده مي‌شود مستقيماً از اسيد سولفوريك استفاده گردد(2) .

واكنش اسيد به كاررفته با خاكهاي آهكي ،  Ca را تامين ميكند تا با  Na واقع بر روش كمپلكس تبادلي تعويض وفرآيند بهسازي آغاز شود. سهل الوصول بودن اسيد سولفوريك اضافي فرآورده جانبي صنعت باعث شده است كه معرف اين ماده اصلاح كننده در عمليات بهسازي هميشگي باشد.ياهيا وهمكاران 1975 تاثير اسيد سولفوريك به كاررفته در سطح خاك را نشان دادند.ثابت شده است كه در خاكهاي سديمي آهكي كاربرد 5تا 15 تن  در هكتار از اين ماده خيلي بهتر از گچ به سطح خاك است. مياموتو وهمكاران 1975 نياز به آبشويي كافي براي خارج كردن    Na جانشين شده از خاكهاي تحت تيمار واسيد را نشان داده‌اند. پراتر وهمكاران 1978 مزاياي سولفوريك اسيد، گچ  CaCl را به تنهايي يا تواماً در بهسازي خاكهاي سديمي خلاصه كرده‌اند. نتايج آنها نشان مي دهد كه آميخته اي از مواد اصلاح كننده با كمترين هزينه امكان بهسازي موثر را فراهم مي سازد. اسيد سولفوريك مستلزم آن است كه به طرزي خاص جابه جا شود اما در بهسازي از نواحي به سهولت در دسترس قرار مي گيرد خاكي كه قرار است بهسازي شود يا بايد خود حاوي منبع  Ca باشد يا  Ca مورد نياز همراه با اسيد به آن اضافه گردد تا بهسازي موثرتر واقع شود(5).  

2-4-7 استفاده از فرآورده هاي جانبي FGD [8]در بهسازي خاكهاي سديمي:

فرآورده هاي جانبي حاصل از سوخت زغال سنگ كه به عنوان جريان گاز حاصل از دسولفوره شدن گچ شناخته شده براي بهسازي خاكهاي سديك استفاده مي شوند(23) .برطبق نظر دكتر سامناوو از تايلند(2001) گچ نوعي گاز حاصل از دسولفوره شدن ژيپس ناميده مي شود(20) .

افزايش غلظت تقريبي گاز SO_xدر لوله هاي گازصنايع كه از سوخت زغال سنگ انتشار يافته ومشكلاتي از جمله بارانهاي اسيدي را كه براي موجودات زنده واز جمله انسانها بسيار خطرناك است به بار مي آورد باعث پيشرفت تكنولوژي دسولفوره شدن براي كاهش انتشار  ₂S O 

مي شود(21) .FGD شامل جريان گازSO_X است كه از سوخت زغال سنگ ناشي شد وبه وسيله اضافه كردن سنگ آهك محلول به اين سيستم گازSO₂تبديل به فرآورده هاي جانبي FGD ميشود.

خراشيدن سنگ آهك خيس معمولترين فرايند FGD براي كنترل كاهش  SO از سوخت زغال سنگ وشدت اكسيداسيون است. اين فراورده ها شامل مقادير زيادي گچ ودرصدي هم عناصر سنگين اند.

افزايش فرآورده هاي جانبي حاصل از سوخت زغال سنگ وتركيبات سنگ آهك محلول به آن نياز به يك كاربري مناسب از آنها را افزايش مي دهد.براساس شواهد موجود با يك كاربري مناسب اين فرآورده ها ميتوانند يك منبع با ارزشي براي اصلاح خاكها باشند اما كاربري نامناسب آنها مشكلاتي را براي خاك ومحيط اطراف آن به بار مي آورد طي مطالعه اي كه توسط آقاي چان (2001) صورت گرفته ثابت شده كه فرآورده هاي جانبي FGD در بهسازي خاكهاي سديك بسيار موثر اند كه اين امر از طريق كاهش PH ومقدار سديم اضافي انجام مي گيرد.

طي فرآيند FGD خيس مقدار زيادي گچ (CaSO₄) تشكيل شده كه اين فرآورده هاي در بهسازي خاكهاي سديك استفاده شده باواكنش محلول تبادلي در روي كلوئيدهاي خاك.

كه X فاز تبادلي است. تبادل سديم با كلسيم در فاز تبادلي باعث فلوكومه شدن ذرات خاك وبهبود نفوذپذيري خاك مي شود. گچ بلافاصله EC محلول خاك وقدرت يوني را افزايش داده كه منجر به توليد پروتون وكاهش PH مي شود. خاكهاي سديك شامل سديم تبادلي اضافي روي كلوئيدهاي خاك وسديم محلول در تركيب با كربناتهاي محلول به شكل كربنات سديم وبي كربناته سديم هستند كه موجب PH بالاي خاك (PH>8/4) مي شود در نتيجه PH بالاي خاك، پراكندگي رس ها، متورم شدن وضعيف شدن خاك از لحاظ خصوصيات فيزيكي ناشي مي شود. اصلاح خصوصيات فيزيكي وشيميايي اين خاكها نه تنها از نظركشاورزي بلكه از نظر حفاظت خاك هم لازم است.

مواد اصلاح كننده اين خاكها موادي هستند كه به طرز مستقيم يا غير مستقيم كاتيون هاي دو ظرفيتي را فراهم ميكند. براي روشن شدن مطلب به ذكر آزمايشي كه در ناحيه نيمه خشك كنگ پينگ (1999) واقع د رشمال چين روي خاكي با خصوصيات تيپيك از خاك سديك قليايي با محتواي آهك و ESP بالاو EC پايين انجام شده مي‌پردازيم.

براي ارزيابي اثر فرآورده‌هاي جانبي FGD روي PH ، EC وخصوصيات فيزيكي وشيميايي خاك، اين فرآوردهها به مقدار 23000 كيلوگرم در هكتار به خاك مذكور اضافه شد كه اين مطالعه براساس طرح كاملاً تصادفي بوده است. خصوصيات شيميايي اين فرآورده هاي جانبي FGD به شكل زير است:

جدول(3)-خصوصيات شيميايي فرآورده هاي جانبي از FGD (22).

مقدار	پارامتر
6/7	PH
2/2	EC(dsm)
5/0	(0/0درصد رطوبت
	(0/0) تركيبات*
88	Caso4
0	Caso3
0	Ca(oH)2
0	Caco 3
3	ساير تركيبات

خصوصيات خاك قبل از آزمايش در جدول 4آمده است بعد از انجام آزمايش نمونه هاي خاك جمع آوري شده هوا خشك شده وتجزيه شدهPH و EC اين خاك در نسبت 1 به 5 آب به خاك اندازه‌گيري شده مقدار آهك به خاك به طريقه زير اندازه‌گيري شده : يك گرم از نمونه خاك را داخل فلاسك ريخته يك ميلي متر اسيد سولفوريك دو نرمال به ان اضافه كرده تا با آهك موجود واكنش دهد وبعد فشار Co متصاعد شده در بالاي نمونه توسط گاز كروماتوگرافي اندازه گيري شده است.مقدار درصد سديم تبادلي از نسبت جذب سديم در محلول خاك محاسبه شده و پراكنش رس ها به روش زير محاسبه مي شود.

يك گرم از خاك را برداشته 50 ميلي ليتر آب مقطر به آن اضافه كرده 30دقيقه شيك كرده بعد از 24 ساعت 10 ميلي ليتر از آن را با پيپت به لوله آزمايش منتقل كرده وبا دستگاه اسپكتروفتومتر در طول سنج 650 نانومتر مقدار انتقال اندازه گرفته شد.

نتايج آزمايش در جدول 4 آمده است:

جدول 4 خصوصيات خاک :

پراکنش رس(T%)	ESP  (%)	CaCO3 (g/kg)	EC(ds/m)	PH	مقدار تيمار(kg/ha )
21	22	26.8	0.55	9	0
89	4.8	28	0.59	7.7	23000

نتايج  آزمايش نشان مي دهد كه با افزودن فرآورده هاي جانبي از FGD،PHوESP كاهش يافته و EC به مقدار جزئي افزايش پيداكرده است با كاهش PH از 9به 7/7 پراكندگي رس ها حدود 3 برابر كاهش پيدا كرده است كه موجب بهبود خصوصيات فيزيكي –شيميايي خاك شده است(22) .

2-4-8 زيست پالايي گياهي در اصلاح خاكهاي شور سديمي:

در مناطقي كه امكان اصلاح وبهسازي خاك وجود ندارد يا اينكه به دلايلي مقرون به صرفه نيست ويا مشكلات فراواني وجود دارد بهتر است گياهان مقاوم (با جمله صحيح تر گياهاني كه قدرت تحمل آنان زياد است) كشت شود(2) .

اصلاح خاكهاي شور سديمي توسط مواد شيميايي مستلزم صرفه هزينه اي بسيار گزاف است. رسوب آهك (CaCO) در عمق هاي مختلفي از خاكهاي شور در جهان صورت گرفته با توجه به حلال پذيري پايين ( گرم برليتر0.013) آهك اين مواد نمي توانند همچون موادي مانند ژيپس يا    CaClباعث اصلاح خاك شوند. اسيدها ومواد اسيدي خاص مي توانند موجب انحلال آهك ودر نتيجه افزايش كلسيم در خاك واصلاح آن شوند به هر حال براي خريد اين گونه مواد اصلاح كننده هزينه هاي بالايي بايد در نظر گرفته شود(16).

كاشت انواع خاصي از گياهان مقاوم به شوري هزينه كمي مي طلبد كه موجب اصلاح خاكهاي شور سديمي مي شود. گياهاني كه قابليت رشد در اين خاكها را دارند به مرور سبب كاهش ميزان نمك در خاك مي شوند در ميان انواع گياهان مقاوم گياه كالارگراس با نام علمي لپتوكولا فوكس[9] به خاطر مقاومت بالا در برابر نمك دسي زيمنس بر متردرصد (EC>22وESP>70)  يكي از بهترين موارد است كه به راحتي هم تكثير مي يابد. مطالعات زيادي بر روي انواع مختلف اين گونه گياهي انجام شده اما با وجود اين اطلاعات كمي دو مورد چگونگي وميزان تاثير آن بر نمك خاك در دسترس مي باشد علاوه بر اين ميزان آهك نامحلول وسديم شسته شده در خاك آهكي در طول مدت اصلاح بيولوژيكي ومقايسه ان با اصلاح شيميايي نيازمند توجه است چرا كه اطلاعات ما در اين زمينه ناكافي است(16) .

ماليك (1986) در يافت كه تراوش مواد از ريشه هاي گياه سبب اصلاح وبهبود كيفيت خاك مي شود. ريشه هاي اين گياه به نوعي بر خصوصيات شيميايي خاك تاثير مي گذارند علاوه بر اينكه ساختار خاك رابهبود بخشيد كه اين اثر مشابه اثر ژيپس است. طبق اين نظريه ريشه هاي گياه احتمالاً ميزان مؤثري از يونهاي  Hرا تحت ميكانيسم انتقال فعال الكتروژنيك به بيرون منتقل كرده اين مكانيسم د رسلولهاي گياه معمول است كه سبب ذخيره سديم در شرايط نمكي مي شود كالارگراس به عنوان يك هالوفيت شناخته شده چراكه ابتدا نمك را ذخيره كرده وسپس اين      نمك ها را از طريق برگها به خارج انتقال داده يون آزاد شده سبب كاهش PH وانحلال آهك شده ودر نهايت جايگزين سديم با كلسيم مي شود. مقداري از هيدروژن بيرون آمده ممكن است مستقيماً در تركيب H-Na خاك رس به كار رود.

مكانيزم قابل انتظار ديگر مي تواند مربوط به يك سلسله طولاني كنش وواكنش باشد كه

 دربرگيرنده:

1)آزاد شدن CO در منطقه ريشه د رنتيجه تنفس ميكروسكوپي ريشه ها.

2)تشكيل اسيد كربنيك HCO )) و CO كه از آب نامحلول است.

3)واكنش HCO  با CaCO 2براي تشكيل (HCO)Ca محلول.

4) آزاد شدن يونهاي Ca از تركيب ). Ca(HCO

5)جايگزين سديم با Ca در نتيجه افزايش غلظت Ca در فاز محلول.

در خاكهاي كشت شده با اين گياه هرروز نسبت به روز قبل سديم بيشتري انتقال يافته

كار آيي انتقال سديم گياه.كالار گراس ناشي از افزايش فشار نسبي CO درخاك مي باشد كه خود در نتيجه تنفس بيشتر ريشه ها ايجاد شده  اين فرآيند فعاليت كلسيم را از طريق افزايش حلاليت آهك نامحلول زياد كرده است را بيشتر به رابطه اي مستقيم بين توليد C O به وسيله ريشه ها وسرعت رشد گياه اشاره داشته است(16).

در نمونه هاي كشت شده EC كاهش يافته كه به دليل انتقال نمكهاي محلول از ناحيه ريشه است قسمتي از اين نمكهاي محلول توسط گياه كه گونه هايي از آن خاصيت ذخيره سازي نمك دارند نيز مي توانند ذخيره شود به دليل نفوذ ريشه ها د راعماق خاك كاهش EC به صورت يكتواختي بوده است. در اين خاك SAR هم كاهش پيدا كرده كه به دليل تاثير فعاليت ريشه ها وفعاليتهاي زيستي برافزايش حلاليت آهك نامحلول موجود در خاك مي باشد اين گياه با جذب سديم رشد مي كند.PH خاك هم كاهش يافته كه در اثر آزاد شدن مواد اسيدي از ريشه ها است.(آزاد شدن H⁺ افزايش فشار نسبي  CO)بيشترين كاهش در PH خاك در مقايسه با عمق خاك مي تواند مربوط به انتقال سديم از سطوح بالايي از بخش هاي ديگر باشد(16) .

ميزان قابل توجهي از آهك خاك هم كاهش مي يابد كه به دليل تاثير ريشه هاي گياه بر روي خصوصيات شيميايي خاك است. كوودا (1973) نشان دادكه درنتيجه اين شرايط انحلال آهك از 0.013 به 0.014گرم در ليتر افزايش يافته مقدار بيشتري از H₂CO₃  بعد از آن سبب افزايش انحلال آهك به ميزان 1 گرم در ليتر خواهد شد.رابينز نيز به اين نكته رسيد كه فشار نسبي₂CO به عنوان يک عامل مهم در بهسازی خاکهای شور سديمی موثر می باشد (15)

حساسيت وقدرت تحمل گياهان را مي توان براساس مقادير كل املاح يا تغييرات كلر وسديم تعيين ومحاسبه نمود كه در اين قسمت فقط به رابطه مقدار هدايت الكتريكي ومقاومت نسبي گياهان را به شوري بدون آفت وكاهش عملكرد اشاره مي كنيم.

جدول (5)-رابطه هدايت الكتريكي ومقاومت نسبي گياهان به شوري بدون كاهش عملكرد(2).

گياه	هدايت الكتريكي(m/ds)
گياهان حساس	3/21            بدون افت و کاهش عملکرد
حساسيت متوسط	3.5-1.3        بدون افت و کاهش عملکرد
تحمل متوسط	6.5-3.5        بدون افت و کاهش عملکرد
متحمل	10.5-6.5      بدون افت و کاهش عملکرد
مقاوم وپرتحمل	>10             با افت و کاهش عملکرد

براي تعيين درجه مقاومت وتحمل گياهان به شوري مطالعات زيادي انجام گرفته است ولي از نظر رابطه هدايت الكتريكي ودرجه مقاومت گياهان به شوري معادله ماس وهوفمان (1984) از همه جالبتر ومفيدتر است.

Y=100-b(Ec-a)

Y=عملكرد نسبي X

EC= شوري عصاره اشباع برحسب دسي زيمنس برمتر

a= عملكرد درآستانه تحمل

 =b كاهش و افت عملكرد در واحد افزايش شوري

aوb را توسط جداول وتابلوهايي كه منظور شده است تعيين مي نمايند.

مقاومت وتحمل گياهان به شوري را مي‌توان براساس مقدار كل كلرورها نيز تعيين نمود.ناهال (1975)

1-گياهان بسيارحساس به كلرورها (1تا2 گرم بر ليتر) مانند توت فرنگي، لوبياسبز.

2-گياهاني كه تا حد 3تا 5گرم در ليتر املاح كلرور را مي توانند تحمل نمايند. مانند: بلال، خربزه يا گلابي، نخود فرنگي، كدو، كاهو، ذرت وسيب زميني.

3-گياهان مقاوم به 6تا 8 گرم در ليتر املاح كلرور مانند: بادمجان، گل كلم، هويج، شلغم، اسفناج وجو.

4-گياهان بسيار مقاوم به 8تا10 گرم در ليتر املاح كلرور مانند: چغندر قند، يونجه، پياز، سير، تربچه و كشت برنج.(2).

عده اي براي شيرين كردن خاك از روش غرقابي نمودن كرتهاي برنج‌كاري به مدت طولاني استفاده مي نمايند. ناهال (1975 ) معتقداست با كشت برنج درمدت سه سال مي توان قسمت اعظم املاح را از خاكهاي غني از كربنات سديم وساختمان نامساعدخارج نمود. در مجارستان براي اصلاح خاك شور از دو گونه برنج فوق العاده مقاوم به  شوري كه مي تواند تا PH برابر 5/1 را تحمل نمايد استفاده شده است. اين گونه عبارتنداز Dunhan  shaliو versan-hely كه هر دو نژاد تركستاني هستند در همين كشور برنج را با عمل تناوب گياهان مرتعي (گراس و شبدر) توسعه داد ونتايج خوبي بدست آورده اند(2).

د رجدول 6-مقاومت محصولات مختلف زراعي به درصد سديم قابل تبادل آورده شده است.

جدول (6) مقاومت محصولات مختلف زراعي به در صد سديم قابل تبادل از برنستين

مقاومت به ESP*	نوع گياه	عكس العمل گياه
بسيار حساس ESP=2-10	درختان ميوه گردو، بادام، فندوق مركبات	علائم مسموميت زيادي سديم حتي درصد سديم قابل تبادل كم نيز مشاهده مي شود.
حساس ESP=10-20	انواع لوبيا	حتي اگر شرايط فيزيكي خاك هم خوب باشد در درصدسديم قابل تبادل كم هم كمي رشد بعلت سوء تغذيه پيش خواهدآمد.
نيمه مقاوم ESP=20-40	شبدر يولاف برنج Festaraelatior	كاهش رشد هم در نتيجه شرايط سوءفيزيكي خاك هم سوء تغذيه پيش مي آيد
مقاوم Esp=40-60	گندم-پنبه-يونجه-جو-گلرنگ-گوجه فرنگي-انواع چغندر	كاهش رشد غالباً د رنتيجه شرايط سوء فيزيكي پيش مي ايد.

در حد فوقاني ESP مذكور درجدول حداقل 50 درصد محصول گياهان مربوط از دست مي رود.

چنانكه از اين جدول استفاده مي شود غالب گياهان زراعي را مي توان در خاكي داراي درصد سديم قابل تبادل بيش از 2باشد كشت نمود. در جدول (6) گياهان را براساس مقاومت در برابر اثرات سوء تغذيه حاصل از زيادي Esp طبقه بندي نموده اند وشرايط فيزيكي خاك چنانكه گفته شد به عنوان ديگري نيز بستگي دارد(4 ).

 2-5 ايجاد نوارهاي درختي در اطراف زمينهاي زراعي:

در مناطقي كه كشاورزي تحت آبياري است، خطر شور شدن خاك با بالاآمدن املاح هميشه وجود دارد. بهترين روش طبيعي محصوركردن خاكي توسط چند رديف درخت بصورت نواري اطراف زمينها است. اين عمل از تبخير وحركت صعودي آب محتوي املاح جلوگيري مي نمايد. مهمترين گونه هايي كه مورد توجه قراردارد.

– Robinea     pseudoacacia

• Gieditiria triacantos-
• morusalba
• -Tamaril-articulafaetc…(2).

 2-6 تغذيه وكود درزمينهاي شور:

از كودهايي بايد استفاده كرد كه درجه يا ضريب شوري آنها كم باشد دراين نوع محاسبات ضريب شوري نيترات سديم 100 منظور شده است. كودهايي كه ضريب شوري كمي دارند عبارتند از سوپرفسفاتها، فسفات منوكلسيك، سولفات پتاسيم،نيترات پتاسيم وآمونياك . كودهاي كلرور، ضريب شوري بالايي را دارند حتي بيشتراز نيترات سديم(2) .

مسئله تغذيه وكود زمينهاي شور به نحوي جدي وعلمي تاكنون مورد توجه قرارنگرفته است(3).اصولاً گياهان شور پسند به علت وجود كلر درخاك داراي مكانيسم فيزيولوژي متفاوتي هستند گرم شدن درجه حرارت محيط و وجود املاح فراوان باعث شده است كه گياهان درنحوه رشد ونمو خود تغييراتي بدهند انهدام وتخريب پروتئين ها وآزاد شدن آمونياك دراين نوع گياهان بيش از گياهان ديگر است.از نظر نوع كود ومقدارآن لازم به ياد آوري است كه به علت املاح مي بايد حتي المقدور از دادن كودهاي كلروره وكلسيم دار صرف نظر نمود، اگر زمين مرطوب است نمي بايد اصولاً به آن كود ازته داد چون به علت عمل احيائي، نيتريت كه مسموم كننده است د رخاك توليد مي شود.در خاكهاي شور غير مرطوب مي توان مقدار خيلي كمي كود از ته به صورت سولفات آمونيوم به خاك داد. در اين نوع خاك مي توان نيز از كود سولفات پتاس آن هم به مقدار خيلي كم در اختيار گياهان قرار داد. زيرا پون پتاسيم در خاكهاي شور نقش مثبتي را در مقابل يون سديم ايفا مي كند.به هر حال موقعي به اين خاكها كود مي دهند كه حامل محدود كننده رشد ونمو گياهان غير از شوري باشد(3) .

فصل 3

مروري بر تحقيقات كاربرد گوگرد و مشتقات آن در مؤسسه تحقيقات خاك وآب

ميزان توليد ساليانه گوگرد در ايران بالغ بر 1144000 تن است كه عمدتاً در مجتمع شيميايي زكرياي رازي، پالايشگاه گاز خانگيران ومجتمع شيميايي خارك توليد مي شود ميزان مصرف ساليانه گوگرد براي تهيه كودهاي شيميايي (355000 تن ) ومصرف داخلي در صنعت وكشاورزي  (33000 تن) بالغ بر 388000 تن است، وبه اين ترتيب ميزان  گوگرد مازاد ساليانه  حدود 756000 تن است كه جادارد براي مصرف آن برنامه ريزي شود، زيرا گوگرد و اسيد سولفوريك به عنوان مواد جنبي صنايع شيميايي در بازار بين المللي قيمت  مناسب ندارد وبه دليل نوسان شديد قيمت آن و دوري محل توليد تا مرز هاي آبي كشور اغلب از نظر صادرات مقرون به صرفه نيست.

با توجه به مطالب فوق از سال 1363 تحقيقات مربوط به كاربرد گوگرد در كشاورزي  در موسسه تحقيقات خاك  وآب شروع شد ودر زمينه هاي اصلاح وبهسازي خاكهاي شور وقليا، اصلاح آبهاي بيكربنابه تغذيه گياه وحاصلخيزي خاك وجلوگيري از شستشوي ازت آزمايشهايي اجرا شد.

3-1 مروري بر تحقيقات

نتايج تحقيقات انجام  شده در زمينه هاي اصلاح وبهسازي خاكهاي شور وسديمي و اصلاح آبهاي بي كربناته با تاكيد بر كاربرد گوگرد اسيد سولفوريك وگچ به ترتيب در استانهاي مختلف كشور ارائه مي شود:

 3-1-1 آذربايجان شرقي:

در اين استان 4 آزمايش در زمينه كاربرد گوگرد اسيد سولفوريك گچ وموا د آلي در خاكهاي يشور وقليا اجرا شده است. خطيبي در آذر شهر مصرف 6/15 تن  در هكتار گوگرد (معادل 60 درصد بيشتر از ميزان مواد اصلاحي محاسبه شده است) را در خاكي با ESP برابر 68 توصيه كرده وتوانست ESP آن را تا 8/25 كاهش دهد (11). رئيسي در قوم تپه آجي چاي مصرف 3360 كيلوگرم در هكتار گوگرد (معادل 40 درصد بيشتر از ميزان مواد اصلاحي محاسبه شده است) را توصيه كرد. در اين آزمايش SAR,EC در عمق 0تا 30 سانتي متري  به ترتيب 35و 38 درصد كاهش يافت.

نامبرده در آزمايش ديگري اسيد سولفوريك گوگرد، گچ و كود آلي را به عنوان تيمارهاي آزمايشي انتخاب كرد ودر نتيجه با كاربرد به 4/2 تن در هكتار گوگرد ميزان ESP به يك سوم مقدار اوليه آن كاهش يافت. ناميرده اثر اسيد سولفوريك را براي بهساري اراضي شور وقلياي صوفيان آزمايش كرد ودر نتيجه شوري خاك از 2/1 به 5/3 دسي زيمنس بر متر افزايش و ESP از 5/35 به 27 كاهش يافت مقدار مصرف اسيد سولفوريك بين 5/4 تا 8 تن در هكتار بوده است.

 3-1-2 آذربايجان غربي

در اين استان 5 آزمايش در زمينه  اصلاح وبهسازي خاك انجام شده است. نيكمرام در اراضي اطراف اروميه مصرف 6 تن گوگرد را در هكتار توصيه كرد در اين آزمايش ESP از 47 به 12، EC از 7/8 به 8/6 و PH  از 4/8 به 8 كاهش يافت. در حالي كه ميزان نفوذ آب در خاك از 75/0 به 6 ميلي متر در ساعت افزايش يافته است.

پورحكيم رضايي مصرف 11، 7/15 و 4/20 تن در هكتار اسيد سولفوريك  را در راضي شور وقلياي مركز آموزش كشاورزي مياندوآب به مورد اجرا گذاشت و  نتيجه گيري كرد كه حداكثر با مصرف 11 تن در هكتار اسيد سولفوريك EC و ESP خاك در عمق 0 تا 30 سانتي متري به ترتيب 79 و 68 درصد كاهش يافت.

ناميرده در آزمايش ديگري تاثير گوگرد كشاورزي، گوگرد عنصري واسيدسولفوريك را در مياندوآب آزمايش كرد ودر نهايت كاربرد اسيد سولفوريك به ميزان 9/3 تن در هكتار (معادل 10 درصد كمتر از ميزان مواد اصلاحي محاسبه شده) را توصيه كرد.

محصول در اين آزمايش جو وعملكرد تيمار برتر 2620 كيلوگرم درهكتار اندازه گيري شد. EC,SAR و PH خاك قبل از آزمايش به ترتيب 70و10 دسي زيمنس بر متر و 5/8 بود كه مقادير 5/3 و 7/1 و2/8 كاهش يافت. بخشي از اين كاهش مربوط به شستشوي خاك در اثر آبياري  بخش ديگر آن به دليل كاربرد مواد اصلاح كننده بوده است. پورحكيم رضائي در آزمايش مشابهي مصرف مقادير مختلف گوگرد توام با كشت جو وچغندر قند را تحقيق كرد ونشان داد كه پس از گذشت 6 و 16 ماه از مصرف گوگرد وآبياري زراعت هاي ياد شده قليائيت خاك از كلاس A4 به ترتيب به كلاسهاي A2و A1 كاهش يافت نامبرده اخيراً كاربرد گچ را بايك ماده شيميايي ارسالي از پاكستان به نام Agrigold باكشت وجو مقايسه كرد. نتايج اوليه اين آزمايش نشان داد كه ميانگين درصد سبز محصول با  گچ و Agrigold وشاهد به ترتيب 95،75،18،درصد بوده است

 3-1-3 اصفهان

در اين استان 2 آزمايش در زمينه اصلاح خاك باگوگرد ومشتقات آن  گزارش شده است. محمدي اصفهاني موارد اصلاح كننده گوگرد گچ واسيد سولفوريك را به همراه 4 كيفيت آب آبياري بر روي يونجه آزمايش كرد نتايج اين آزمايش نشان داد كه تاثير اسيد سولفوريك در 2 سال اول آزمايش بر روي عملكرد بهتر از تيمار گوگرد وگچ بوده است. علاوه برآن با شورتر شدن آب آبياري  افزايش مواد اصلاح كننده موجب افزايش عملكرد محصول شده است.

ستار درگلپايگان گچ واسيد سولفوريك را بر روي اراضي شور وقليا با ESP معادل 45 تن وEC برابر 14 آزمايش ومصرف 2تا5 تن در هكتار گوگرد را توصيه كرد. هر چندتاثير اسيدسولفوريك در سال اول بهتر وسريعتر بوده است در اين آزمايش ESP  به 15 و EC به 4 و PH حدود 2/0 كاهش يافته است.

3-1-4-خراسان

در اين استان 2 آزمايش در زمينه مصرف اسيد سولفوريك، و گوگرد و كود دامي انجام شده است. صديق مصرف 5025 كيلوگرم در هكتار اسيد سولفوريك (معادل 20% بيشتر از ميزان مواد اصلاحي محاسبه شده است)  به هماره مصرف 60 سانتي متر آب توصيه كرد. در اين آزمايش SAR 27.2 به 11.8 كاهش و ميزان نفوذ آب در خاك در حدود 2 برابر افزايش يافته است. كلارستاقي در يك آزمايش 5 ساله با تناوب چغندر قند و جود، فقط در يك سال آزمايش مصرف 2.4 تن در هكتار گوگرد عنصري به همراه 20 تن مواد آلي مشاهده كرد، ميزان محصول غده چغندر قند در تيمار شاهد 27.7 تن در هكتار و در تيمار 2.4 تن درهكتار گوگرد به همراه 20 تن كود دامي. 47.7 تن در هكتار بود، ليكن در مجموع 5 سال فقط اثر ماده آلي (كود گوسفندي) معني دار شد.

3-1-5- گرگان

در اين استان مير رسولي اثر مصرف گودگرد در تغييرت ESP مطالعه كرد و مقادير .و1و2و3و4 تن گوگرد در هكتار را آزمايش كرد و در اين آزمايش اختلاف معني دار بين تمار شاهد و تيمارهاي گوگرد به دست نيامد.

3-1-6- گلستان

در اين استان، اسلامي مواد اصلاح كنننده اسيدسولفوريك، گچ و گوگرد عنصري را با شاهد در اراضي شور و قلياي گنبد با كشت جو آزمايش كرد. نامبرده نشان داد كه در سال اول آزمايش اسيد سولفوريك بهترين نتيجه را داده است. در سال دوم در آزمايش گوگرد نتيجه مطلوبي به دست آورده است و در سال سوم گچ و گوگرد به ترتيب بهترين تيمارهايي بوده اند كه با توجه به قيمت خريد و هزينه حمل و توزيع مواد اصلاح كنند در مزرعه مقدار 1.4 تن در هكتار گوگرد با تناوب هر سه سال يكبار توصيه شده است.

3-1-7- فارس

جواهري، 0و3.5 و 7 تن گوگرد را در اراضي زهكشي شده كربال آزمايش كرد و نشان داد كه مواد اصلاح كننده در خاكهاي با SAR معادل 15 و EC معادل 4 تاثير نداشته است.

3-1-8- قزوين

مهاجر ميلاني، تاثير اسيد سولفوريك بر روي بهبود كيفيت آبهاي بيكربناته و خاكهاي شور و قليا را بررسي كرد و در نتيجه مصرف 263 كيلوگرم در هكتار و اسيد سولفوريك (معادل مقدار اسيد محاسبه شده براي خنثي كردن بيكربنات آب آبياري ) به هماره 50 سانتي متر آب آبشوئي را توصيه كرد. در اين آزمايش سرعت نفوذ آب در خاك تا 2 برابر افزايش يافته است. در همين استان فاموري مصرف 10 تن در هكتار گچ براي محصول يونجه را توصيه كرده است.

3-1-9-مازندران

در اين استان 3 آزمايش بر روي محصول برنج انجام شده است. تشكري، نوع، ميزان و نحوه استفاده از گچ را در كشت برنج بررسي كرد و مصرف 28.4 تن در هكتار گچ در زمان كشت را توصيه كرد واظهار داشت SAR خاك از 60 تا 14 تقليل يافته است و توليد برنج از 718 كيلوگرم در هكتار در تيمار شاهد به 2708 كيلوگرم در هكتار رسيده است. نامبرده در آزمايش مشابه روش و مقدار مصرف گچ به دو صورت مصرف خاكي وقرار دادن آن در مسي آب با مقادي 19.5، 28، 36.5 تن درهكتار گچ را در دست آزمايش دارد.  فلاح اثر مصرف اسيدسولفوريك را در شستشوي آهك شاليزار بررسي كرد و نشان داد كه با مصرف اسيدسولفوريك تا 4 تن در هكتار يون هاي Ca‌و Mg در آب زهكش افزايش خطي داشته است.

3-1-10-ورامين

توسيل در وامين آزمايشي به منظور بررسي تاثير گوگرد و مشتقات آن در تعديل واكنش خاك و جذب عناصر كم مصرف به وسيله گياه را اجرا كرد. در اين آزمايش كاربرد اسيد (به منظور خنثي كردن آهك خاك) با مقادير 145، 290،435،580 تن در هكتار به مورد اجرا گذاشته شده است. نتايج آن آزمايش نشان داد در خاكهايي كه از خاصيت تامپوني بالايي برخوردار هستند تلاش براي كاهش ‍PH در تمام توده خاك كاري است بسيار مشكل و بلكه محال و در چنين حالت هايي فقط كاهش موضعي و لحظه اي PH خاك را بايد مد نظر قرار داد، به علاوه بهتر است مواد بهساز خاك به صورت تقسيط نصف و يا يك سوم مصرف شود و در مصرف اسيد سولفوريك هر چه خاك خشك تر باشد امكان خروج گاز كربنيك ايجاد شده راحت تر خواهد بود.

3-2- جمع بندي

اصلاح خاكهاي سديمي و شور و سديمي از طريق جايگزيني يون كلسيم با سيدم تبادلي به همراه آب آبشويي امكان پذير است. اگر خاكي فاقد املاح محلول كلسيم باشد بايد نمك هاي محلول كلسيم به خاك اضافه شود يا آنكه با افزودن اسيد و يا مواد اسيدزا آهک: خاك را به صورت محلول درآورد و يون كلسيم را در محيط خاك آزاد كرد. متداول ترين مواد اصلاحي گچ (سولفات كلسيم) اسيد سولفوريك، گوگرد و سولفات آهن و سولفات آلومينيوم است. مواد مختلف اصلاح كننده، خاك ها را با سرعت هاي متفاوت اصلاح مي كنند. اسيد سولفوريك غليظ، گچ و گوگرد به ترتيب داراي تاثير سريع تا كند هستند. با كاربرد اسيد سولفوريك غلظت املاح محلول خاك افزايش مي يابد و در نتيجه ميزان نفوذ آب در خاك تسريع مي شود. هر چند استفاده از اسيد سولفوريك نياز به امكانات ويژه براي مصرف بودن خطر آن دارد. گوگرد نيز قبل از اينكه بتواند كربنات كلسيم خاك را حل كند نياز به اكسيداسيون دارد كه وجود حرارت، رطوبت و واكنش مناسب در خاك به همراه باكتريهاي اكسيد كننده ضروري است. مقدار گچ يا ساير مواد اصلاحي كه در خاك مصرف مي شود بستگي به ميزان ESP و بافت خاك دارد. نتايج آزمايش هاي انجام شده در موسسه تحقيقات خاك و آب از سال 1363 تا كنون حاكي از آن است كه:

• آزمايش هاي كاربرد مواد اصلاح كننده در اراضي سديمي و شور سديمي در استان هاي آذربايجان شرقي، آذربايجان غربي، گلستان، قزوين، خراسان، اصفهان (گلپايگان)، قزوين و مازندران نتيجه مثبت داده است.
• ميزان مصرف گچ، گوگرد و اسيد سولفوريك در خاكهاي سديمي يا شورسديمي مناطق ياد شده در بند 1 به شرح جدول زير است. براي مثال: كاهش ESP عمق 0 تا 15 سانتي متري خاك از 35 به 15 در خاكي با بافت متوسط چه مقدار گچ يا اسيدسولفوريك و يا گوگرد لازم است؟

مقدار كاهشESP                            20=15-35

درصد كاهش ESP                        57.1=100*25/20

تن گچ در هر هكتار لازم است                         19=3:1/57

تن اسيد سولفوريك در هر هكتار لازم است              10.8=3/5 : 1/57

تن گوگرد در هر هكتار لازم است.                              6/3=16: 1/57

مقدار آب مورد نياز براي حل كردن يك تن گچ حدود 400 تا 1500 متر مكعب است. مواد اصلاح كنند هرا مي توان سالي يكبار به خاك اضافه كرد اين كار بايستي چند سال ادامه يابد تا عمق 60 تا 90 سانتي متري خاك اصلاح شود.

• به طور كلي حداكثركاهش ESP خاك براي اغلب محصولات كشاورزي در بافت خاكهاي سبك، متوسط و سنگين به ترتيب حدوده 15،10 و 5 است.

جدول- خلاصه نتاِيج تحقِيقات انجام شده در موسسه تحقِيقات خاک و آب بر روِي گوگرد، گچ و اسِيد سولفورِيک

استان

محل اجرا

مشخصات خاك

تيمارهاي آزمايشي

توصيه (تن در هكتار)

مجري مسئول

مرجع

ESP

EC

PH

گوگرد

اسيد

گچ

ماده آلي

گوگرد

اسيد

گچ

ماده آلي

آذربايجان شرقي

اذرشهر صوفيان صوفيان صوفيان

68 33 32 35.5

+ + +

+ +

+

+

15.6 3.36 2.4

8-4

خطيبي رئيسي رئيسي رئسيي

11 12 13 14

آذربايجان غربي

اروميه مياندوآب مياندوآب مياندوآب مياندوآب

47 63 49

8.7

8.4

+   + + +

+ +

+

6

11 2.9

*

نيكمرام پورحكيم رضايي پورحكيم رضايي پورحكيم رضايي پورحكيم رضايي

22 2 3 4 5

اصفهان

رودشت گلپايگان

45

14

+ +

+ +

+ +

**

** 11.7

**

محمدي اصفهاني ستار

19 17

خراسان

مشهد مشهد

27.2 30

5

8.2

+

+

**

5.03

*

صديق كلارستاقي

18 16

گرگان

مزرعه نمونه ارتش

29

30

+

–

مير رسولي

21

گلستان

گنبد

29

17.2

7.8

+

+

+

2

اسلامي

1

فارس

كربال

15

4

+

+

+

**

**

**

مرحوم جواهري

10

قزوين

بوئين زهرا

5.9

0.95

8.1

+

2.66

مهاجر ميلاني

20

مازندران

ساري ساري ساري

59.6

28.7

7.8

+

+ +

4

28.4 دردست اجرا

تشكري تشكري تشكري

6 7 15

ورامين

ورامين

+

**

توسلي

8

• در مواقعي كه ميزان ماده اصلاح كننده توصيه شده زياد است (بيش از 5 تن اسيد و يا 10 تن گچ در هكتار) پيشنهاد مي شود آن را تقسيط كنند به نحوي كه ساليانه حدود يك سوم يا يك دوم آن به خاك اضافه شود، تا از تغييرات غير مترقبه در خصوصيات شيميايي خاك جلوگيري شود.
• در مواقعي كه براي اصلاح خاكهاي سديمي با منبع كلسيم از اسيد سولفوريك غليظ استفاده مي شود توصيه مي شود عمق خاك مورد نظر كمترين ميزان رطوبت را داشته باشد تا امكان خروج گازهاي توليد شده مخصوصا CO₂ فراهم شود.
• به طور كلي حد متوسط ميزان گوگرد مورد نياز اراضي سديمي و شوروسديمي ساليانه حدود 2 تن در هكتار گوگرد آسيايي است.
• استفاده از دستگاه گوگرد سوز به منظور تزريق گاز SO₂ در آب درهيچ يك از استان هاي كشور(به جز در خراسان) با موفقيت همراه نبوده است. علت آن مشكلات استفاده از دستگاه بوده است. در خراسان دستگاه راه اندازي شده وليكن به دليل دبي كم خروجي دستگاه قابل استفاده نبوده است.

جدول 2-برآورد ميزان مواد اصلاحي خاكهاي سديمي و شورسديمي در ايران

نوع ماده اصلاح كننده	درصد كاهش عمق خاك  عمق 0 تا 15سانتيمتري با مصرف يك تن ماده اصلاح كننده			پيشنهاد مصرف مواد اصلاح كننده در استان يا شهر
	بافت متوسط	بافت سبك	بافت سنگين
گچ	3	1.5	4.5
اسيد سولفوريك	5.3	2.5	8	آذربايجان غربي قزوين اصفهان(گلپايگان)
گوگرد	16	8	24	آذربايجان شرقي گلستان

3-4-پيشنهادها:

كشت وكار در اراضي حاول غلظت زياد واملاح هموراه با محدوديت هايي همراه است كه نتيجه آن عدم جوانه زني يا دير جوانه زدن بذر خشك شدن قلمه درختان كاهش  تعداد پنجه در غلات كوچك ماندن برگها كوتاه شدن دوره رشد گياه شروع پيش از  موقع مراحل زايشي، رسيدن زودتر محصول، عملكرد پايين تر از حد نرمال وامثالهم است.

براي برطرف كردن محدوديت هاي ناشي از غلظت زياد املاح محلول به منظور برداشت عملكرد مناسب از اين گونه اراضي ضرورت دارد نكات وموارد مشروحه زيردقيقاً رعايت شود:

1-بايستي نمونه خاك حاوي، ا ملاح محلول زياد، شور-سديمي ويا سديمي باشد زيرا اصلاح هر يك از  آنها تمهيدات خاصي را مي طلبد معمولاً شدت شوري و يا سديمي يودن از  طريق تهيه نمونه خاك از  عمق 0تا25 تا50 سانتي متري واندازه گيري مقدار هدايت الكتريكي يا شوري خاك (EC) درصد سديم تبادلي (ESP) و واكنش خاك (PH) با تجزيه شيميايي خاك امكان پذير است.

 2-معيارهاي كلي وعمومي تشخيص خاكهاي شور سديمي وشور سديمي از طريق تجزيه نمونه خاك عبارتنداز :

نوع خاك	ECe Ds/m	ESP	PH
شور سديمي شوروسديمي	4> 4< 4>	15< 15> 15>	4/8< 4/8> 4/8<

از نظر ظاهري خاكهاي شور با رنگ سفيد نمك درسطح خاك يا بالاي پشته ها ويا درمحل داغ آب مشخص مي شوند  واغلب از نظر نفوذ آب در  خاك مشكلي ندارند وخاكدانه ها به وضوح ديده مي شوند. خاكهاي سديمي به نظر پف كرده مي  آيند واغلب داراي رنگ تيره هستند واز نظر نفوذآب در خاك مشكل دارند وخاكدانه ها معمولاً از هم  گسيخته  هستند ودر سطح خاك سله ديده مي شود.

خاكهاي شور سديمي حد واسط خاكهاي شور وخاكهي سديمي است واغلب خصوصيات هر دو خاك را با شدت كمتر دارا است.

3-اصلاح خاكهاي شور تنها با اجراي عمليات نمك زدايي ميسر است. بهترين وساده ترين راهكار نمك زدايي شستشوي خاك با آب است. همان گونه كه شوري ثانويه باآب به خاك وارد       مي شود با آب هم خارج مي شود بايد كه براي اين آب را ه خروجي (زهكش طبيعي يا مصنوعي ) هم  وجود داشته باشد تا نمك ها از ناحيه رشد ريشه خارج شود وگرنه در يك حركت معكوس آب روبه بالا حركت مي كند وبا تبخير ازرويه خاك نمك خود را برروي سطح زمين وهمچنين در منافذ  رويي خاك جا مي گذارد براي برآورد مقدار آب لازم شستشوي يك خاك شور علاوه بر اندازه گيري شوري خاك تعيين شوري آب ونوع محصول نيز ضرورت دارد

( زيرا محصولات مختلف مقاومت متفاوتي در مقابل شوري آب وخاك ازخود نشان مي  دهند). نتايج آزمايش هاي انجام شده درموسسه تحقيقات خاك وآب نشان دادكه بطور كلي هرگاه ميزان آب آبشويي برابر عمق خاك باشد 54 درصد نمك هاي محلول خاك شسته مي شود وهرگاه ميزان آب را 2 برابر كنيم حدود 64 درصد نمك هاي محلول خاك در همان لايه شسته مي شود اطلاعات بيشتر در اين زمينه  در كتابي تحت عنوان برآورد آب مورد نياز شستشوي خاك شور ايران از انتشارات موسسه تحقيقات خاك وآب (1377) در دسترس است اين گونه اراضي سطح وسيعي از زمين هاي تحت كشت محصولات كشاورزي را در بر دارد.

4-اصلاح خاكهاي سديمي با كاربرد مواد اصلاح كننده در خاك يا آب آبياري به همراه شستشوي خاك(آبشويي) در اراضي با زهكش طبيعي يا مصنوعي مناسب امكان پذير است بايد توجه كرد در صورتي كه مواد اصلاح كننده به خاك اضافه شود و آب لازم براي جابجايي نمك هاي به وجود آمده در خاك تا لايه هاي تحتاني خاك فراهم نباشد به شوري  خاك افزوده   مي شود از متداولترين مواد اصلاح كننده اسيد سولفوريك غليظ است كه زود اثر وناپايدار است مصرف آن بايد با احتياط صورت گيرد  واحتمالاً در چندين نوبت  مصرف شود اين ماده  اصلاح كننده براي بهبود سريع نفوذ آب در خاك موثر است گچ وگوگرد به ترتيب  داراي اثر كندتر از اسيد سولفوريك هستند علاوه برآن تاثيرگوگرد منوط به وجود باكترهاي اكسيد كننده گوگرد (تيوباسيلوس) ورطوبت مناسب در خاك است. ذكر اين  نكته ضروري است كه در برخي  موارد گوگرد در مقادير كم( حدود 250تا 500 كيلوگرم در هكتار) به عنوان  يك ماده غذايي پرمصرف باعث افزايش عملكرد محصول مي شود براي مثال افزايش كميت وكيفيت محصول يونجه را مي توان نام برد مقدار مواد اصلاح كننده مورد نياز برمبناي  ESP وبافت خاك طبق جدول شماره 2 محاسبه مي‌شود به طوري كه از اين جدول استنباط مي شود ميزان مصرف گوگرد واسيد سولفوريك به ترتيب 19/0و 56/0 ميزان گچ مصرفي است. مصرف حدود 2 تن در هكتار گوگرد و درسه سال متوالي در مناطقي  كه   نياز به ماده اصلاح كننده دارد احتمالاً در اصلاح اين گونه خاك ها موثر است اراضي سديمي در كشور در مساحت نسبتاً كم وجوددارد.

5-اصلاح خاكهاي شوروسديمي : اين خاكها به وسعت زيادي در كشور يافت مي شوند. بيشتر  اين خاكها در جاهايي هستند كه امكان دسترسي به آبهاي سطحي كم است ودر نتيجه با استفاده از حفرچاه عميق يا نيمه عميق از اين خاكها بهره برداري مي شود دو حالت اتفاق مي افتد يا آب چاه عميق غيرشور است ويا لب شور….

در حالت اول : آب غير شور است(Ecw<2ds/m) اغلب مقدار كربنات وبيكربنات آب آبياري از مقدار كلسيم ومنيزيم آن بيشتر است ( بيش از 2 ميلي اكي والان در ليتر) وواكنش آب وخاك معمولاً بيش از 3/8 است در اين صورت هر چه شوري اب آبياري كمتر وواكنش آن بيشتر از مقادير اشاره شده باشد ا مكان سديمي شدن خاك بيشتر است ومصرف مواد اصلاح كننده ضرورت خواهد داشت (مانند اراضي قوم تپه صوفيان آذربايجان شرقي) مك اينكه مقدارگچ هاك زيادباشد كه يك حالت تامپوني به وجود مي آورد و احتمالاً از سديمي شدن خاك تا مدتها جلوگيري مي كند اراضي و شورو سديمي باير به دليل نفوذ آب باران (عمدتاً در سطح الارض) ظاهر خاكهاي سديمي را نشان مي دهند.

درحالت دوم : آب لب شر يا شور است اگر ميزان يونهاي كلسيم و منيزيم آب آبياري زياد باشد از گرايش خاك به سمت سديمي شدن ممانعت   مي شود واگر ميزان كلسيم آن بسياركم ومقدار سديمي  شدن بيشترو مصرف مواد اصلاح كننده براي براي بهبود اين گونه خاكها ضروري است در مواقعي كه از يون هاي كلسيم، منيزيم، سديم وبي كربنات  در آب آبياري به مقدار قابل توجهي وجود داشته باشد اغلب مشكلي  از نظرسديمي شدن پيش نمي آيد( مانند بيشتر خاكهاي استان قم) بايد اشاره كرد كه درتمام اين حالت ها بافت سبك خاك گرايش به سمت سديمي شدن را كند مي كند و از طرف ديگر اضافه كردن اسيد سولفوريك در آب آبياري باعث خنثي شدن بي كربنات وكاهش واكنش آب مي شود.

بهسازي خاكها در ايران:

در اكثر خاكهاي فلات مركزي كمتر خاكي است كه فاقد املاح باشد . گاهي مقدار نمك  بصورت غالب است وگاهي گچ وگاهي آهك، اصلاح وبهسازي خاكهاي  وابسته  به آن بهردلايل مختلفي با روشهاي معمول (زهكش ) مشكل و پيچيده بود ومستلزم صرف هزينه بسيارگزاف است مضافاً براين نتايج حاصله تنها رضايت بخش نخواهد بود بلكه مسائل را بدتر مي كند  (مثالهاي مختلفي در ايران وجود دارد) مهمترين عوامل بازدارنده دراجرا اصلاح اين خاكها به شرح زير مي باشد:

1-غني بودن آبها از املاح شور (منشاء زيست شناسي)

2-نبود شيب مورد نظر ووجود بافت سنگين در قسمتهاي تحت الارض

3-مشكلات ومعضلات متعدد در جهت تهيه آب مور نظر براي شستشو.

بنابراين در مناطقي كه مشكلات فوق وجود دارد (فلات مركزي) برنامه هايي بايد در جهت استمرار پوشش گياهي تهيه واجرا نمود.

اين دسته از گياهان مي توانند در خاكهاي شور مقاومت نموده ومستقرگردند. بعضي از آنها در خاكهايي كه فشار اسمزي محلول خاك بيش از 50 بار است قادر به زندگي خود هستند(زرين كنده 1371) در بين آنها ميتوان سلكارنيا*[10]  نام برد.

در سراسر ايران خاكهاي شور پراكنده شده اند در اكثر موارد اصلاح آنها اولا مقرون به  صرفه نيست وثانياً بعلت شوري بسيار زياد وكمبود آب امكان اصلاح آنها نيست. در چنين شرايطي بهتر است از گياهان مقاوم به شوري خشكي استفاده نمود. اين گياهان مي توانند مانند حائل وحفاظتي از فرسايش بادي جلوگيري مي نمايند ومانع حركت شنهاي روان گردند. اكثرگياهان مستقر در خاكهاي شور از گونه هاي مقاوم به خشكي (گزوفيتها) ومقاوم به شوري(هالوفيتها) تشكيل گرديده اند اين گياهان برحسب تغييرات سطح سفر آب ونيز درجه شوري خاك به صورت جوامع گياهي روي خاكهاي شور قرار گرفته اند (آرياون 1371).

در بين گياهان مقاوم در خت گز مانند ( Tamarim    Karmensis) زهتابيان (1971) (TamanmPendaudra) صمري شهر بايك (1354) كهتا 120 دسي زيمنس برمتر شوري را تحمل مي نمايند يعني در حدود 76 گرم نمك در ليتر.

در بعضي از مناطق مي توان ازگياهان  مقاوم به شوري كه از نظر صنعتي   نيز داراي اهميت هستند استفاده نمود چنانكه در ايالت آريزونا براي تهيه روغن صنعتي از گونه (Salieanra   bergebmi) استفاده مي نمايد.گلن (1991 ) درصد روغن اين گياه بيش از سويا وآفتابگردان است.

در بعضي از مناطق ديگرمانند اطراف درياچه قم تا 50 دسي زيمنس براي (Tamariw passeridaides)  

مقيمي (1381) مقاومت گز را مطالعه نموده است  هدف از بيان اين مطالب نشان دادن مقاومت چندگونه است كه يك بار ديگر ياد آور ي نماييم كه در خاكهاي شوري كه امكان هيچ نوع اصلاح وبهسازي وجود ندارد بايد در برقراري گياهان  مقاوم به عنوان حفاظ و غيره استفاده نمود….
منابع

1- افيونی، م . ر. مجتهدی پوروف.نوربخش.1376.خاکهای شوروسديمی(ترجمه). انتشارات ارکان،اصفهان

2- زرين کفش، م . 1376. مبانی علوم خاک در ارتباط با گياه ومحيط (جلد1) .انتشارات دانشگاه آزاد اسلامی

3- زرين کفش، م . 1368. حاصلخيزی خاک وکود.انتشارات دانشگاه تهران

4- سالاردينی ،ع . 1358 . روابط خاک وگياه .انتشارات دانشگاه تهران

5- مجللی ، ح .1373. خاکهای شور وسديمی . مرکز نشر دانشگاهی تهران

6- ملکوتی ، م  وع .رياضی همدانی . 1370. کودها حاصلخيزی خاک . مرکز نشر دانشگاهی تهران

7- مجله زيتون . 124. 1373                     

8- Modaish A.S.,w. Al. Mustafa. and A.I. Metwally .1989. Effect of elemental sulfur on chemical chan ges and nutrient availability in calcareous soil . plant and soil 116 : 95 – 101

9- B . Peacock . 1998 . Can gypsum improwe water penetration ? . http://cetulore . ucdavis .edu/pubgrape/ig897.htm

10- Games D.W.1993. Sodic soil are accruing more frequently in utah. How shoud they be mananged?. Extention soil specialist.

11- D.Whiteny.1992 . manangment of salin and sodic soils . soil manangment.

12- I . Lebran , D . L . Suarez . and T . Yoshida . 2002 . Gypsum effect on the aggregate size and geometry of three sodic soil under reclamation . soil sci . Am . j. 66: 92 – 98

13- M.Qadir. and J.Doster . Vegetative bioremediation of calcareous sodic soil . http://Link . springer – ny – com/Link/service/journal/00271001/-0055-6choo2.htm

14- M.Qadir, R.H.Qureshi, N. Ahmad . 1996 . Reclamation of asalin-sodic soil by gypsum  and leptochloa fusca. Geoderma 74: 207-217

15- M.Qadir,R.H.Qureshi. 2002 .Amelioration of calcareous salin sodic soil through phyremedation and chemical strategis. Soil use and manangment 18: 381-385

16- Mananging salinity and alkalinity problems. http://unix/marascomemtgn. com/neacecorms/doucument/R0008/r0008. htm

17- powedered gypsum . http://www. Highmood-resoures.com/gypsum.htm

18- Sodic soil reclamation:model and field study . http://www . nal . usda.gov/taktran/data/000011/11/0000117105 . html

19- S.D.Jarval,R.D.Armtong.Effect of gypsum and stubble retention on crop productivity in weastern Victoria. http://www. Regional. Org.au/asa/2001/4/a/Armstrong.htm

20- S.Phechowee.2002.Gypsum for sustainable agriculture ag-asia 2000 bangkok,Thailand . technical consultant D.k.T.company limited

21- S.Chun,M.nishiyama. 2001.sodic soil reclaimed with by-product from flue gas desulfurization on corn production and quality.Enviromental pollution 114: 543-549

22- W.E.Lendemonn ,J.Aburto, and A.Bono . 1991 Effect of sulfur source on sulfur oxidation.soil sci-soc-Am.j 55: 85-90

23- Gypsum is almost a universal soil amendment.2001. Better landscaping today newsletter volum 4. lesue 2

http://www . uq . edu . au/news/index .ptml?artiche=2335

1.Qadir

[2] flu  gas desulfurization

*.gumbo

*.Firman

4.cochella    Vally

5.Lebron

*.grey

[8] Flu gas desolfurization

[9] Leptocolea fucus

 10-.Salicarnia