دانشنامه جامع جهانی خشکسالی، کمآبی28
فصل ۲۸
دانشنامه جامع جهانی خشکسالی، کمآبی، شوری و بیابانزدایی
برنامهریزی آبیاری در خاک شور و کمآب؛ زمان آبیاری، دفعات آبیاری، حجم آب، جلوگیری از تجمع نمک و حفظ رطوبت ناحیه ریشه
مقدمه
در مناطق خشک و کمآب، مشکل کشاورز فقط کمبود آب نیست؛ کیفیت آب و نحوه مصرف آن نیز اهمیت بسیار زیادی دارد.
ممکن است دو کشاورز از یک منبع آب استفاده کنند، اما یکی عملکرد مناسبی داشته باشد و دیگری بهتدریج با افزایش شوری خاک، ضعف درختان و کاهش محصول مواجه شود. یکی از مهمترین دلایل این تفاوت، برنامه آبیاری است.
در زمین شور، آبیاری نباید صرفاً بر اساس این تصور انجام شود که «هرچه آب بیشتر، بهتر».
از طرف دیگر، آبیاری بیش از حد کم نیز ممکن است باعث شود خاک خشکتر شود و غلظت نمک در محلول خاک افزایش یابد.
بنابراین هدف برنامه آبیاری در زمین شور عبارت است از:
تأمین آب مورد نیاز گیاه + جلوگیری از تنش خشکی + کنترل تجمع نمک + حفظ سلامت ریشه + استفاده اقتصادی از آب
—
۱. چرا زمان آبیاری در خاک شور اهمیت بیشتری دارد؟
وقتی خاک خشک میشود، آب موجود در آن کاهش پیدا میکند اما نمکهای محلول همچنان باقی میمانند.
در نتیجه با کاهش رطوبت خاک، غلظت برخی املاح در محلول خاک میتواند افزایش پیدا کند.
این وضعیت باعث میشود گیاه علاوه بر کمبود رطوبت، با تنش شوری نیز مواجه شود.
به همین دلیل در بعضی خاکهای شور، فاصله بسیار طولانی بین آبیاریها میتواند نامناسب باشد.
اما این به معنی آبیاری دائمی و غرقابی نیز نیست.
فاصله مناسب آبیاری باید با توجه به نوع خاک، گیاه، آبوهوا و کیفیت آب تعیین شود.
—
۲. آبیاری کم و سنگین یا آبیاری بیشتر و سبک؟
هیچ پاسخ واحدی برای تمام زمینها وجود ندارد.
در خاکهای سبک
آب سریعتر حرکت میکند و ظرفیت نگهداری آب ممکن است کمتر باشد.
در نتیجه معمولاً آبیاری با دفعات بیشتر و حجم کنترلشده میتواند مناسبتر باشد.
در خاکهای سنگین
حرکت آب آهستهتر است و خطر ماندابی شدن بیشتر است.
در این خاکها افزایش بیرویه دفعات آبیاری میتواند باعث کمبود اکسیژن در اطراف ریشه شود.
در خاک سدیمی
نفوذ آب ممکن است بسیار ضعیف باشد.
بنابراین قبل از افزایش حجم آب، باید مشکل ساختمان خاک و زهکشی بررسی شود.
—
۳. قانون مهم: ریشه را نه خیلی خشک و نه غرقاب نگه دارید
هدف مدیریت آبیاری ایجاد شرایط متعادل در ناحیه ریشه است.
دو وضعیت نامطلوب عبارتاند از:
خشکی شدید
ممکن است باعث:
– افزایش تنش اسمزی
– کاهش جذب آب
– کاهش رشد
– پژمردگی
– کاهش عملکرد
شود.
آب اضافی و ماندابی
ممکن است باعث:
– کاهش اکسیژن خاک
– ضعف ریشه
– افزایش بیماریهای ریشه
– کاهش جذب عناصر
– اختلال در رشد
شود.
بنابراین:
آبیاری صحیح یعنی رساندن آب مورد نیاز به ریشه، نه صرفاً ریختن بیشترین مقدار ممکن آب.
—
۴. روش ساده تشخیص نیاز به آبیاری
کشاورز میتواند وضعیت رطوبت خاک را در چند نقطه مزرعه یا باغ بررسی کند.
تنها مشاهده سطح خاک کافی نیست.
ممکن است سطح خاک خشک باشد ولی در عمق ریشه هنوز رطوبت کافی وجود داشته باشد.
برعکس، سطح خاک ممکن است مرطوب باشد ولی عمق ریشه به آب کافی دسترسی نداشته باشد.
بنابراین بررسی رطوبت باید در عمق مؤثر ریشه انجام شود.
—
۵. استفاده از حسگر رطوبت خاک
در کشاورزی دقیق، سنجش رطوبت خاک میتواند به تعیین زمان مناسب آبیاری کمک کند.
حسگرهای مختلفی برای اندازهگیری رطوبت خاک وجود دارد.
مزیت آنها این است که تصمیم آبیاری را از حالت حدس و تجربه صرف خارج میکنند.
ترکیب اطلاعات:
رطوبت خاک + EC خاک + EC آب + وضعیت گیاه
میتواند تصویر بسیار بهتری از وضعیت مزرعه ایجاد کند.
—
۶. آبیاری قطرهای و مدیریت شوری
آبیاری قطرهای یکی از روشهای مهم صرفهجویی در آب است.
در این سیستم، آب به شکل موضعی در اطراف ریشه توزیع میشود.
اما استفاده از آب شور در سیستم قطرهای نیازمند توجه به محل تجمع نمک است.
با تکرار آبیاری، نمک ممکن است به قسمتهایی از خاک که کمتر شسته میشوند منتقل شود.
به همین دلیل لازم است ناحیه خیسشده و محل تجمع نمک بهصورت دورهای بررسی شود.
—
۷. چرا آبیاری قطرهای بهتنهایی کافی نیست؟
قطرهای میتواند مصرف آب را کاهش دهد، اما:
قطرهای = ضدشوری نیست.
اگر آب دارای شوری باشد، نمک همچنان وارد خاک میشود.
بنابراین سیستم قطرهای باید همراه با مدیریت مناسب شوری استفاده شود.
در شرایط لازم، آبشویی کنترلشده باید در برنامه قرار گیرد.
—
۸. آبشویی در برنامه آبیاری
آبشویی را میتوان بخشی از مدیریت بلندمدت شوری دانست.
در برخی شرایط، بخشی از آب آبیاری باید به عمق بیشتری از ناحیه ریشه نفوذ کند تا نمکهای محلول را جابهجا کند.
اما مقدار آن ثابت نیست.
به عوامل زیر بستگی دارد:
– EC آب
– میزان شوری خاک
– نیاز آبی گیاه
– بافت خاک
– عمق ریشه
– بارندگی
– تبخیر
– زهکشی
بنابراین نسخههایی مانند «برای تمام زمینهای شور به مقدار ثابت آب اضافه کنید» علمی نیستند.
—
۹. مفهوم کسر آبشویی
در مدیریت علمی شوری، مفهومی به نام Leaching Fraction یا کسر آبشویی وجود دارد.
منظور این است که بخشی از آب واردشده به خاک، بیش از مقدار مورد نیاز مستقیم گیاه باشد تا در صورت فراهم بودن شرایط، از ناحیه ریشه عبور کرده و بخشی از نمکها را جابهجا کند.
اما مقدار مناسب آن باید با شرایط واقعی مزرعه تعیین شود.
اگر آبشویی بیش از حد باشد:
– آب هدر میرود.
– کودها شسته میشوند.
– احتمال آلودگی آب زیرزمینی افزایش مییابد.
– ممکن است خاک دچار ماندابی شود.
پس هدف، آبشویی کنترلشده است.
—
۱۰. نقش بارندگی در برنامه آبیاری
بارندگی را باید بخشی از بودجه آب مزرعه در نظر گرفت.
اگر بارندگی مؤثر باشد، ممکن است نیاز به آبیاری کاهش پیدا کند.
همچنین بارندگی میتواند بخشی از نمکهای تجمعیافته را جابهجا کند.
اما اگر خاک زهکشی مناسبی نداشته باشد، بارش شدید ممکن است مشکل ماندابی ایجاد کند.
بنابراین:
بارندگی مفید + نفوذ مناسب + زهکشی مناسب = فرصت طبیعی برای آبشویی
—
۱۱. زمان مناسب آبشویی چه زمانی است؟
زمان آبشویی به شرایط منطقه و سیستم آبیاری بستگی دارد.
در بعضی مناطق ممکن است آبشویی در زمانهایی انجام شود که:
– نیاز تبخیر و تعرق پایینتر است.
– آب در دسترستر است.
– بارندگی طبیعی نیز کمک میکند.
– محصول در مرحله حساس رشدی نیست.
در باغها و مزارع مختلف، زمان مناسب میتواند متفاوت باشد.
بنابراین آبشویی باید در قالب برنامه آبیاری منطقه تعریف شود، نه یک دستور ثابت برای تمام کشور.
—
۱۲. تأثیر دمای هوا بر آبیاری
در هوای گرم، تبخیر و تعرق افزایش مییابد.
در نتیجه مصرف آب گیاه بیشتر میشود.
در هوای خنکتر، نیاز آبی معمولاً کاهش پیدا میکند.
بنابراین برنامهای که در تابستان مناسب است ممکن است در پاییز یا زمستان بیش از نیاز باشد.
در مناطق شور، تغییر فصل همچنین بر میزان تجمع نمک اثر میگذارد.
—
۱۳. آبیاری در ساعات گرم یا خنک؟
زمان آبیاری به روش آبیاری و شرایط منطقه بستگی دارد.
در سیستمهای تحت فشار، انتخاب زمان مناسب میتواند به مدیریت تبخیر و کارایی سیستم کمک کند.
اما مهمتر از انتخاب صرفاً «صبح» یا «شب»، تنظیم مقدار و دفعات آبیاری بر اساس نیاز واقعی گیاه و خاک است.
در برخی شرایط، آبیاری شبانه ممکن است مشکلات خاص خود را نیز داشته باشد؛ بنابراین نمیتوان یک زمان ثابت را برای تمام باغها تجویز کرد.
—
۱۴. تأثیر نوع خاک بر برنامه آبیاری
خاک شنی
– نفوذ سریعتر
– نگهداری آب کمتر
– احتمال آبشویی بیشتر
– احتمال خروج عناصر غذایی
خاک رسی
– نفوذ کندتر
– نگهداری آب بیشتر
– خطر ماندابی شدن
– احتمال مشکل نفوذ در خاک سدیمی
خاک لومی
در بسیاری از شرایط، از نظر نگهداری و نفوذ آب وضعیت متعادلتری دارد.
اما حتی در یک نوع بافت خاک نیز تفاوتهای زیادی ممکن است وجود داشته باشد.
—
۱۵. آبیاری در خاک سدیمی
در خاک سدیمی، قبل از افزایش آب باید بررسی کرد که آب چگونه وارد خاک میشود.
اگر سطح خاک سله بسته باشد یا نفوذ آب بسیار کم شده باشد، ریختن حجم بیشتر آب ممکن است نتیجه مطلوبی نداشته باشد.
در صورت تأیید سدیمی بودن و نیاز گچی، گچ کشاورزی میتواند بخشی از برنامه اصلاح خاک باشد.
پس از اصلاح، آبشویی و زهکشی مناسب برای خروج سدیم اهمیت پیدا میکند.
—
۱۶. نقش گچ در کنار برنامه آبیاری
گچ کشاورزی یک ابزار اصلاح خاک است، نه جایگزین برنامه آبیاری.
در خاک سدیمی مناسب، کلسیم موجود در گچ میتواند به بهبود وضعیت سدیمی خاک کمک کند.
اما برای حرکت سدیم از ناحیه ریشه، آب و زهکشی لازم است.
بنابراین برنامه صحیح میتواند شامل:
گچ مناسب + آب کافی برای واکنش و جابهجایی + آبشویی + زهکشی
باشد.
—
۱۷. نقش زئولیت در برنامه آبیاری
زئولیت میتواند در برخی خاکها به نگهداری آب و تبادل کاتیونی کمک کند.
اما نباید انتظار داشت با افزودن زئولیت، نیاز آبی گیاه بهطور نامحدود کاهش پیدا کند.
مقدار و نوع زئولیت، ویژگی خاک و نوع محصول بر نتیجه تأثیر دارند.
بنابراین زئولیت را بهتر است بهعنوان ابزار مکمل مدیریت خاک در نظر گرفت.
—
۱۸. گچ، زئولیت و پرلیت؛ سه نقش متفاوت
برای جلوگیری از اشتباه در بازاریابی و مصرف، تفاوت آنها باید روشن باشد:
ماده| نقش اصلی
گچ کشاورزی| منبع کلسیم و اصلاح برخی خاکهای سدیمی
زئولیت| ماده معدنی با ظرفیت تبادل کاتیونی و نقش مکمل در مدیریت برخی ویژگیهای خاک
پرلیت| بهبود برخی ویژگیهای فیزیکی و تخلخل خاک
هیچیک از این مواد بهتنهایی جایگزین:
آبشویی + زهکشی + آبیاری صحیح
نمیشود.
—
۱۹. آبیاری و کوددهی در زمین شور
کوددهی باید با برنامه آبیاری هماهنگ باشد.
مصرف مقدار زیاد کودهای محلول میتواند EC محلول خاک را افزایش دهد.
در خاک شور بهتر است:
– کود بر اساس آزمون خاک مصرف شود.
– نیاز گیاه مشخص باشد.
– کوددهی در چند نوبت تقسیم شود.
– از مصرف اضافی جلوگیری شود.
– وضعیت EC خاک کنترل شود.
—
۲۰. آبیاری بیش از حد چه مشکلاتی ایجاد میکند؟
تصور اینکه «آب زیاد همیشه مفید است» اشتباه است.
آبیاری بیش از حد ممکن است موجب:
– هدررفت آب
– شستوشوی مواد غذایی
– افزایش هزینه
– ماندابی شدن
– کاهش اکسیژن ریشه
– بیماری ریشه
– بالا آمدن سطح آب زیرزمینی
– انتقال نمک به لایههای نامناسب
شود.
بنابراین حتی در زمین شور نیز آب باید هدفمند مصرف شود.
—
۲۱. آبیاری خیلی کم چه مشکلاتی ایجاد میکند؟
آبیاری ناکافی نیز میتواند مشکلساز باشد.
وقتی خاک بیش از حد خشک میشود:
– غلظت نمک محلول ممکن است افزایش یابد.
– جذب آب دشوارتر میشود.
– گیاه وارد تنش میشود.
– رشد ریشه و اندام هوایی کاهش پیدا میکند.
به همین دلیل در برخی شرایط، آبیاری با دفعات مناسب و مقدار کنترلشده میتواند بهتر از آبیاری بسیار سنگین و با فاصله زیاد باشد.
—
۲۲. مالچ و برنامه آبیاری
مالچ میتواند تبخیر سطحی را کاهش دهد.
در نتیجه ممکن است رطوبت خاک مدت بیشتری حفظ شود.
همچنین کاهش تبخیر میتواند در برخی شرایط به کاهش حرکت نمک به سمت سطح خاک کمک کند.
اما مالچ نیز:
جایگزین آبشویی نیست.
اگر نمک وارد خاک شده باشد، برای خروج آن همچنان به حرکت آب و زهکشی مناسب نیاز است.
—
۲۳. برنامه آبیاری برای درختان
درختان چندساله سیستم ریشه گستردهای دارند.
بنابراین تعیین آبیاری صرفاً با توجه به سطح خیسشده اطراف قطرهچکان کافی نیست.
باید بررسی شود که آیا رطوبت به بخش مؤثر ریشه میرسد یا خیر.
همچنین باید از آبیاری بسیار نزدیک به تنه درخت به شکلی که موجب رطوبت دائمی طوقه شود، پرهیز کرد.
طراحی تعداد قطرهچکانها، دبی آنها و محل قرارگیریشان باید با سن و اندازه درخت هماهنگ باشد.
—
۲۴. مدیریت آبیاری باغهای قدیمی
در باغهای قدیمی ممکن است ریشهها بسیار فراتر از محل فعلی قطرهچکانها گسترش یافته باشند.
بنابراین تغییر ناگهانی سیستم آبیاری بدون بررسی خاک میتواند موجب تغییر الگوی رطوبت و نمک شود.
بهتر است تغییر سیستم آبیاری بهصورت تدریجی و همراه با پایش رطوبت و EC انجام شود.
—
۲۵. آب شور و کاهش مصرف آب
در شرایط کمآبی، هدف اصلی نباید فقط «کم کردن حجم آب» باشد.
هدف باید:
افزایش بهرهوری آب
باشد.
کاهش بیش از حد آب ممکن است باعث افزایش شوری و کاهش محصول شود.
در مقابل، مصرف بیرویه آب نیز منابع را هدر میدهد.
راهکار بهتر، تعیین مقدار آب بر اساس نیاز واقعی گیاه و شرایط خاک است.
—
۲۶. یک الگوی عملی برای مدیریت آبیاری
یک کشاورز میتواند برنامه خود را با این ترتیب تنظیم کند:
مرحله ۱
آزمایش آب.
مرحله ۲
اندازهگیری EC آب.
مرحله ۳
آزمایش خاک ناحیه ریشه.
مرحله ۴
بررسی رطوبت خاک.
مرحله ۵
بررسی زهکشی.
مرحله ۶
تعیین نیاز آبی گیاه.
مرحله ۷
تنظیم دفعات آبیاری.
مرحله ۸
تعیین حجم هر نوبت.
مرحله ۹
در صورت نیاز، اجرای آبشویی کنترلشده.
مرحله ۱۰
اندازهگیری مجدد EC خاک.
این روش بهمراتب بهتر از تعیین برنامه آبیاری صرفاً بر اساس تجربه سالهای گذشته است.
—
۲۷. اگر آب خیلی شور باشد چه کنیم؟
اگر آزمایش نشان دهد آب دارای شوری قابلتوجهی است، باید ابتدا مشخص شود که:
آیا محصول مورد نظر تحمل این شرایط را دارد؟
سپس وضعیت خاک و زهکشی بررسی شود.
راهکارهای ممکن، بسته به شرایط، عبارتاند از:
– انتخاب محصول مقاومتر
– اختلاط آب با منبع بهتر
– مدیریت دقیق آبیاری
– آبشویی در زمان مناسب
– بهبود زهکشی
– اصلاح خاک سدیمی در صورت تأیید
– کاهش مصرف کودهای نمکی
– استفاده از روش آبیاری مناسب
در موارد شوری بسیار بالا، ممکن است تغییر منبع آب یا تصفیه آب اقتصادیتر از اصلاح مداوم خاک باشد.
—
۲۸. آیا سوپرجاذب میتواند جایگزین آبشویی شود؟
خیر.
سوپرجاذبها و هیدروژلهای کشاورزی میتوانند در شرایط مناسب برای مدیریت بخشی از آب موجود در خاک مورد بررسی قرار گیرند، اما نمکهای واردشده توسط آب شور را از سیستم خارج نمیکنند.
بنابراین حتی در صورت استفاده از سوپرجاذب، اگر مشکل اصلی تجمع نمک باشد، باید برنامه آبشویی و زهکشی نیز در نظر گرفته شود.
این تفکیک برای جلوگیری از تبلیغات غیرعلمی بسیار مهم است.
—
۲۹. سه شاخص مهم برای کنترل مزرعه
برای مدیریت بلندمدت آب شور، سه نوع اطلاعات بسیار ارزشمند است:
۱. رطوبت خاک
آیا آب کافی در اختیار ریشه است؟
۲. EC خاک
آیا نمک در ناحیه ریشه در حال افزایش است؟
۳. EC آب
چه مقدار نمک با آب وارد سیستم میشود؟
اگر این سه مورد بهطور دورهای کنترل شوند، کشاورز میتواند قبل از شدید شدن مشکل تصمیم بگیرد.
—
۳۰. نتیجهگیری
مدیریت آبیاری در زمین شور، هنر «آب بیشتر دادن» نیست؛ بلکه تنظیم دقیق ورود و خروج آب و نمک است.
آبیاری بسیار کم میتواند باعث افزایش تنش شوری شود و آبیاری بسیار زیاد نیز میتواند موجب هدررفت آب، ماندابی شدن و شستوشوی عناصر غذایی شود.
برنامه مناسب باید بر اساس:
نوع گیاه + بافت خاک + EC آب + EC خاک + رطوبت خاک + زهکشی + اقلیم
تنظیم شود.
در خاکهای سدیمی، در صورت تأیید نیاز گچی، گچ کشاورزی میتواند به اصلاح خاک کمک کند. زئولیت میتواند نقش مکمل داشته باشد و پرلیت عمدتاً از نظر ویژگیهای فیزیکی خاک مورد توجه است.
اما هیچ مادهای جایگزین اصول پایه مدیریت شوری نیست:
آبیاری صحیح، آبشویی کنترلشده و زهکشی مناسب.
هدف نهایی نیز باید حفظ سلامت ریشه و تولید اقتصادی با کمترین مصرف منطقی آب باشد.
—
پرسشهای متداول
آیا آبیاری بیشتر باعث کاهش شوری میشود؟
فقط زمانی که آب بتواند از ناحیه ریشه عبور کند و نمک را جابهجا کند و مسیر زهکشی مناسب وجود داشته باشد.
در زمین شور، آبیاری با فاصله کم بهتر است؟
گاهی میتواند مفید باشد، اما به بافت خاک، گیاه و شرایط اقلیمی بستگی دارد و نسخه ثابت وجود ندارد.
آیا آبیاری قطرهای برای آب شور مناسب است؟
میتواند مناسب باشد، ولی تجمع نمک و نیاز به آبشویی باید مدیریت شود.
آیا گچ کشاورزی شوری خاک را مستقیماً از بین میبرد؟
گچ بیشتر برای اصلاح مشکل سدیمی بودن در شرایط مناسب کاربرد دارد. برای خروج نمک و سدیم از ناحیه ریشه، آبشویی و زهکشی اهمیت دارند.
آیا زئولیت نیاز به آب را کاهش میدهد؟
ممکن است در برخی خاکها به مدیریت آب کمک کند، اما نمیتوان کاهش مشخص و یکسانی برای همه خاکها و محصولات اعلام کرد.
آیا پرلیت برای خاک شور مفید است؟
پرلیت عمدتاً نقش فیزیکی دارد و بهتنهایی نمک را از خاک خارج نمیکند.
آیا سوپرجاذب جایگزین آبشویی است؟
خیر. سوپرجاذب ممکن است در مدیریت آب خاک کاربرد داشته باشد، اما نمک را از ناحیه ریشه خارج نمیکند.
چگونه بفهمیم برنامه آبیاری مناسب است؟
با ترکیب بررسی رطوبت خاک، وضعیت گیاه، EC خاک، کیفیت آب و وضعیت زهکشی.
—
کلیدواژههای مهم برای جستجوی اینترنتی
برنامه آبیاری زمین شور، آبیاری خاک شور، آبیاری با آب شور، زمان آبیاری در خاک شور، دفعات آبیاری در زمین شور، مقدار آب آبیاری، آبشویی خاک شور، کسر آبشویی، مدیریت شوری خاک، مدیریت آب شور، آبیاری قطرهای با آب شور، آبیاری زیرسطحی، آبیاری باغ با آب شور، آبیاری درختان با آب شور، آبیاری درختان میوه، EC آب آبیاری، EC خاک، رطوبت خاک، سنجش رطوبت خاک، تجمع نمک در ریشه، شوری ناحیه ریشه، نمک خاک، خاک سدیمی، اصلاح خاک سدیمی، گچ کشاورزی، مصرف گچ کشاورزی، زئولیت کشاورزی، پرلیت کشاورزی، گچ و زئولیت، اصلاحکننده خاک، آبشویی باغ، آبشویی زمین کشاورزی، کاهش مصرف آب کشاورزی، صرفهجویی آب، خشکسالی، کمآبی، کشاورزی مناطق خشک، کشاورزی با آب شور، گیاه مقاوم به شوری، درخت مقاوم به شوری، هیدروژل کشاورزی، سوپرجاذب کشاورزی، پلیاکریلات کشاورزی، حفظ رطوبت خاک، مقابله با شوری، مقابله با خشکسالی، بیابانزدایی.
مشاوره
جهت مشاوره رایگان با نویسنده به شماره 09388406716 پیام دهید.
۰ دیدگاه