دانشنامه جامع جهانی خشکسالی، کمآبی39
فصل ۳۹
دانشنامه جامع جهانی خشکسالی، کمآبی، شوری و بیابانزدایی
شوری آب زیرزمینی و بالا آمدن نمک از عمق خاک؛ نقش سطح ایستابی، تبخیر، مویینگی، زهکشی و روشهای جلوگیری از شور شدن زمین کشاورزی
مقدمه
گاهی کشاورز تصور میکند علت شوری زمین فقط آب آبیاری است؛ در حالی که در بعضی مناطق، آب زیرزمینی شور نیز میتواند نقش مهمی در شور شدن خاک داشته باشد.
اگر سطح آب زیرزمینی به محدوده کمعمق برسد، آب میتواند از طریق منافذ و خاصیت مویینگی به سمت بالا حرکت کند.
وقتی آب در نزدیکی سطح خاک تبخیر میشود، بخش زیادی از نمکهای محلول باقی میماند.
در نتیجه ممکن است بدون مصرف مقدار زیادی آب شور در سطح زمین نیز، خاک بهتدریج شور شود.
—
۱. آب زیرزمینی چیست؟
آب زیرزمینی آبی است که در منافذ و شکافهای لایههای زیر سطح زمین قرار دارد.
کیفیت این آب میتواند بسیار متفاوت باشد.
برخی منابع آب زیرزمینی کیفیت مناسبی دارند و برخی دارای غلظت بالای:
– سدیم
– کلرید
– سولفات
– بیکربنات
– سایر املاح
هستند.
بنابراین صرفاً زیرزمینی بودن آب به معنی شیرین بودن آن نیست.
—
۲. چرا سطح آب زیرزمینی اهمیت دارد؟
هرچه سطح آب زیرزمینی به سطح خاک نزدیکتر باشد، احتمال تأثیر آن بر ناحیه ریشه بیشتر میشود.
این موضوع بهویژه در زمینهای:
– گرم و خشک
– دارای تبخیر زیاد
– دارای زهکشی ضعیف
– با آب زیرزمینی شور
اهمیت پیدا میکند.
—
۳. حرکت مویینگی آب
خاک دارای منافذ مختلف است.
در برخی شرایط، آب میتواند از طریق منافذ ریز به سمت بالا حرکت کند.
این پدیده را حرکت مویینگی مینامند.
ارتفاع این حرکت به عواملی مانند:
– بافت خاک
– اندازه منافذ
– ساختمان خاک
– رطوبت
– عمق سطح آب زیرزمینی
وابسته است.
—
۴. چرا خاک رسی میتواند خطر بیشتری داشته باشد؟
خاکهای رسی دارای منافذ ریز بیشتری هستند.
آب میتواند در این منافذ به سمت بالا حرکت کند، هرچند سرعت حرکت معمولاً پایینتر است.
اگر آب زیرزمینی شور باشد، حرکت مویینگی و سپس تبخیر میتواند باعث انتقال تدریجی نمک به لایههای بالاتر شود.
—
۵. خاک شنی چه تفاوتی دارد؟
در خاکهای شنی، منافذ بزرگتر هستند و آب معمولاً سریعتر حرکت میکند.
ارتفاع حرکت مویینگی معمولاً کمتر از خاکهای ریزبافت است، اما آب و نمک میتوانند سریعتر در خاک جابهجا شوند.
بنابراین شنی بودن خاک به معنی مصون بودن از شوری نیست.
—
۶. نقش تبخیر
در مناطق خشک، تبخیر سطح خاک میتواند بسیار زیاد باشد.
آب به سمت سطح حرکت میکند و در اثر تبخیر از بین میرود، اما نمک باقی میماند.
اگر این فرآیند برای مدت طولانی ادامه پیدا کند، ممکن است نمک در لایههای سطحی تجمع پیدا کند.
—
۷. تشکیل لکههای سفید روی زمین
یکی از نشانههای احتمالی تجمع نمک، مشاهده رسوبات سفیدرنگ روی سطح خاک است.
اما تشخیص نوع نمک صرفاً از روی رنگ آن امکانپذیر نیست.
برای تشخیص دقیق باید خاک و آب آزمایش شوند.
—
۸. چرا در برخی زمینها پس از بارندگی دوباره شوری ظاهر میشود؟
بارندگی میتواند نمک را موقتاً به عمق منتقل کند.
اما اگر آب زیرزمینی شور و کمعمق باشد، نمک ممکن است دوباره از عمق به سمت بالا حرکت کند.
در نتیجه کشاورز ممکن است بعد از یک دوره اصلاح، دوباره شاهد افزایش شوری باشد.
—
۹. رابطه سطح آب زیرزمینی و زهکشی
اگر آب اضافی نتواند از زمین خارج شود، سطح آب زیرزمینی ممکن است بالا بیاید.
بنابراین زهکشی فقط برای جلوگیری از ماندابی شدن نیست؛ بلکه میتواند در کنترل سطح آب زیرزمینی نیز نقش داشته باشد.
—
۱۰. آب زیرزمینی شور و باغ
در باغهای دائمی، بالا آمدن آب شور میتواند برای ریشه درختان مشکل ایجاد کند.
ریشه ممکن است با:
– شوری
– کمبود اکسیژن
– ماندابی شدن
– سمیت برخی یونها
مواجه شود.
به همین دلیل در باغهایی که مشکل شوری مزمن دارند، بررسی عمق و کیفیت آب زیرزمینی اهمیت دارد.
—
۱۱. چگونه بفهمیم آب زیرزمینی در شوری زمین نقش دارد؟
چند نشانه میتواند هشداردهنده باشد:
– شوری دائمی با وجود کاهش مصرف آب شور
– بالا بودن سطح آب زیرزمینی
– ظهور مجدد نمک پس از آبشویی
– لکههای شور در نقاط خاص زمین
– ماندابی شدن خاک
– افزایش EC در لایههای عمیقتر
– افزایش شوری در فصل گرم
البته هیچکدام بهتنهایی تشخیص قطعی نیستند.
—
۱۲. اندازهگیری عمق آب زیرزمینی
در زمینهای مشکلدار میتوان عمق سطح آب زیرزمینی را در نقاط مختلف اندازهگیری کرد.
ثبت تغییرات آن در طول سال میتواند اطلاعات ارزشمندی ارائه دهد.
ممکن است سطح آب در فصلهای مختلف به دلیل:
– بارندگی
– آبیاری
– برداشت آب
– تغذیه سفره
– تبخیر
تغییر کند.
—
۱۳. آزمایش کیفیت آب زیرزمینی
فقط اندازهگیری EC کافی نیست.
در صورت اهمیت کشاورزی، بهتر است شاخصهایی مانند:
EC، TDS، SAR، RSC، سدیم و کلرید
نیز بررسی شوند.
در برخی شرایط عناصر دیگری مانند بور نیز اهمیت دارند.
—
۱۴. شوری آب زیرزمینی و آب آبیاری
اگر آب زیرزمینی بهعنوان منبع آبیاری استفاده شود، کیفیت آن مستقیماً وارد محاسبات مدیریت شوری میشود.
بنابراین نباید فقط به عبارتهایی مانند:
«آب چاه است»
یا
«آب قنات است»
اعتماد کرد.
کیفیت واقعی آب با آزمایش مشخص میشود.
—
۱۵. آیا چاه عمیق همیشه آب بهتری دارد؟
خیر.
عمق بیشتر لزوماً به معنی کیفیت بهتر آب نیست.
کیفیت آب به زمینشناسی منطقه، منبع تغذیه، مسیر حرکت آب و شرایط هیدروژئولوژیک وابسته است.
بنابراین کیفیت هر منبع باید جداگانه آزمایش شود.
—
۱۶. بالا آمدن سطح آب زیرزمینی در اثر آبیاری
اگر مقدار آب ورودی به زمین بیشتر از مقدار مصرف و خروج آب باشد، ممکن است بخشی از آب به اعماق نفوذ کند.
در زمینهایی که زهکشی طبیعی ضعیف است، این فرآیند میتواند در طول زمان سطح آب زیرزمینی را بالا بیاورد.
بنابراین:
آبیاری بیشتر همیشه به معنی کشاورزی بهتر نیست.
—
۱۷. نقش زهکش زیرزمینی
در برخی زمینهای دارای مشکل شدید سطح آب زیرزمینی، ممکن است زهکشی زیرزمینی با استفاده از سیستمهای مهندسی مناسب مطرح شود.
هدف این سیستمها میتواند پایین نگه داشتن سطح آب زیرزمینی و فراهم کردن امکان خروج آب باشد.
اجرای آن باید بر اساس مطالعات خاک و آب و طراحی مهندسی انجام شود.
—
۱۸. زهکشی سطحی
در زمینهایی که آب روی سطح جمع میشود، کانالها و روشهای زهکشی سطحی ممکن است برای خروج آب اضافی مورد استفاده قرار گیرند.
اما طراحی زهکشی باید با شیب زمین، حجم آب و شرایط خاک هماهنگ باشد.
—
۱۹. آیا گچ کشاورزی آب زیرزمینی شور را شیرین میکند؟
خیر.
گچ کشاورزی برای اصلاح برخی مشکلات خاک، بهخصوص خاکهای سدیمیِ دارای نیاز گچی، کاربرد دارد.
گچ نمیتواند یک سفره آب زیرزمینی شور را به آب شیرین تبدیل کند.
—
۲۰. آیا زئولیت میتواند آب زیرزمینی شور را شیرین کند؟
بهطور عمومی خیر.
زئولیت ممکن است در برخی کاربردهای تصفیه یا تبادل یونی تخصصی مورد استفاده قرار گیرد، اما پخش زئولیت در زمین را نباید معادل نمکزدایی آب زیرزمینی دانست.
—
۲۱. آیا پرلیت مشکل آب زیرزمینی را حل میکند؟
خیر.
پرلیت عمدتاً برای برخی کاربردهای فیزیکی در خاک و بستر کشت مورد توجه است.
اگر مشکل اصلی بالا بودن سطح آب زیرزمینی باشد، راهحل باید بر مدیریت آب و زهکشی متمرکز شود.
—
۲۲. آبشویی در زمینی با آب زیرزمینی شور
آبشویی ممکن است در کوتاهمدت بخشی از نمکهای ناحیه ریشه را کاهش دهد.
اما اگر آب زیرزمینی شور به محدوده ریشه بازگردد، شوری میتواند دوباره افزایش پیدا کند.
بنابراین در این شرایط، آبشویی بدون کنترل سطح آب زیرزمینی ممکن است اثر پایدار نداشته باشد.
—
۲۳. چرا آبشویی مداوم میتواند مشکل را بدتر کند؟
اگر زهکشی مناسب نباشد، آبشویی زیاد ممکن است آب بیشتری به عمق زمین وارد کند.
این آب میتواند سطح آب زیرزمینی را بالا ببرد.
بنابراین:
آبشویی باید همراه با خروج آب باشد.
—
۲۴. مدیریت آبیاری در زمین دارای سطح آب زیرزمینی بالا
در چنین زمینی باید از آبیاری بیش از نیاز گیاه جلوگیری شود.
آبیاری باید بر اساس:
– نیاز واقعی گیاه
– رطوبت خاک
– شرایط آب زیرزمینی
– بافت خاک
– کیفیت آب
تنظیم شود.
—
۲۵. تأثیر اقلیم و خشکسالی
خشکسالی میتواند وضعیت آب زیرزمینی را پیچیده کند.
از یک طرف برداشت بیشتر از چاهها ممکن است سطح آب را کاهش دهد؛ از طرف دیگر کاهش بارندگی و افزایش تبخیر میتواند غلظت برخی املاح را افزایش دهد.
بنابراین تغییرات کیفیت و کمیت آب زیرزمینی باید در طول زمان پایش شود.
—
۲۶. مدیریت باغهای دارای آب زیرزمینی شور
برای باغهای دائمی میتوان این ترتیب را دنبال کرد:
۱. آزمایش آب چاه یا منبع
۲. اندازهگیری EC خاک
۳. نمونهبرداری خاک در چند عمق
۴. بررسی عمق آب زیرزمینی
۵. بررسی زهکشی
۶. بررسی علائم درخت
۷. تعیین نیاز به آبشویی
۸. بررسی نیاز گچی در صورت سدیمی بودن خاک
۹. کنترل مقدار آبیاری
۱۰. پایش مجدد
—
۲۷. چرا نمونهبرداری در چند عمق مهم است؟
اگر فقط سطح خاک بررسی شود، ممکن است مشکل واقعی دیده نشود.
برای مثال ممکن است EC سطح خاک نسبتاً مناسب باشد ولی در عمق ریشه یا لایه زیرین شوری بیشتری وجود داشته باشد.
نمونهبرداری در چند عمق میتواند حرکت نمک را بهتر مشخص کند.
—
۲۸. ارتباط شوری زیرسطحی با ریشه
ریشهها در عمقهای مختلف قرار دارند.
اگر نمک از لایه زیرین به سمت بالا حرکت کند، ممکن است به تدریج وارد محدوده ریشه شود.
به همین دلیل در زمینهای دارای شوری مزمن، بررسی پروفیل عمقی خاک اهمیت دارد.
—
۲۹. یک روش ساده برای تشخیص علت شوری
اگر زمین شور است، چهار سؤال مهم بپرسید:
سؤال اول
آیا آب آبیاری شور است؟
سؤال دوم
آیا آب زیرزمینی شور است؟
سؤال سوم
آیا سطح آب زیرزمینی بالا است؟
سؤال چهارم
آیا زهکشی مناسب وجود دارد؟
پاسخ این چهار سؤال میتواند مسیر بررسی را بسیار روشن کند.
—
۳۰. جمعبندی نهایی
شوری زمین همیشه از سطح زمین شروع نمیشود.
در برخی مناطق، آب زیرزمینی شور و کمعمق میتواند یکی از عوامل اصلی تجمع نمک در ناحیه ریشه باشد.
فرآیند بهصورت ساده میتواند چنین باشد:
آب زیرزمینی شور → حرکت مویینگی → رسیدن آب به لایههای بالاتر → تبخیر آب → باقی ماندن نمک → افزایش شوری خاک
در این شرایط، فقط مصرف گچ، زئولیت یا سایر اصلاحکنندهها مشکل اصلی را حل نمیکند.
راهکار پایدار باید بر:
کنترل سطح آب زیرزمینی + زهکشی مناسب + مدیریت آبیاری + آبشویی کنترلشده + اصلاح خاک در صورت نیاز
استوار باشد.
اصل طلایی این فصل:
اگر نمک از زیر زمین دوباره به محدوده ریشه برمیگردد، اصلاح سطح خاک بهتنهایی کافی نیست؛ منبع و مسیر حرکت نمک باید مدیریت شود.
—
پرسشهای متداول
آیا آب زیرزمینی میتواند باعث شور شدن خاک شود؟
بله، بهخصوص اگر شور و کمعمق باشد و شرایط حرکت مویینگی و تبخیر فراهم باشد.
آیا آبشویی مشکل را برای همیشه حل میکند؟
نه، اگر آب زیرزمینی شور دوباره به محدوده ریشه بازگردد.
آیا گچ آب زیرزمینی شور را شیرین میکند؟
خیر.
آیا زئولیت یا پرلیت آب زیرزمینی شور را اصلاح میکنند؟
بهطور عمومی خیر. نقش آنها با مدیریت سطح آب زیرزمینی و زهکشی متفاوت است.
آیا چاه عمیق همیشه آب شیرین دارد؟
خیر. عمق چاه بهتنهایی کیفیت آب را تعیین نمیکند.
مهمترین آزمایش برای زمین دارای شوری مزمن چیست؟
آزمایش آب، خاک در چند عمق و بررسی سطح آب زیرزمینی، در کنار ارزیابی زهکشی.
—
کلیدواژههای مهم
شوری آب زیرزمینی، آب زیرزمینی شور، شور شدن خاک از زیر زمین، بالا آمدن نمک، حرکت مویینگی نمک، سطح آب زیرزمینی، سطح ایستابی، آب شور چاه، شوری آب چاه، EC آب چاه، EC خاک، SAR آب، RSC، شوری خاک، خاک شور، خاک سدیمی، آبشویی خاک، آبشویی باغ، زهکشی زمین کشاورزی، زهکش زیرزمینی، زهکشی سطحی، گچ کشاورزی، گچ برای خاک سدیمی، زئولیت کشاورزی، گچ و زئولیت، پرلیت کشاورزی، شوری باغ، شوری درختان، شوری ریشه، تجمع نمک در خاک، نمک خاک، اصلاح خاک شور، اصلاح خاک سدیمی، مدیریت آب شور، آب آبیاری شور، کشاورزی مناطق خشک، خشکسالی، کمآبی، حفظ آب، اصلاح زمین کشاورزی، بیابانزدایی، سوپرجاذب کشاورزی، هیدروژل کشاورزی، پلیاکریلات.
مشاوره
جهت مشاوره رایگان با نویسنده به شماره 09388406716 پیام دهید.
۰ دیدگاه