خاکهای گچی
تقریبا 200 میلیون هکتار از اراضی دنیا تحت تأثیر گچ است. گچ از غالبترین کانی های سولفاته در خاکهای مناطق خشک و نیمه خشک به شمار می آید که می تواند منشا خاکساز و یا ارثی داشته باشد. هوادیدگی درجای مواد مادری، منبع دریایی غنی از سولفات، رسوبات بادرُفتی و آبرفتی و اکسیداسیون کانی های سولفیدی چهار منشا عمده برای حضور و تجمع گچ در خاکها به شمار می آیند. منبع اصلی برای تشکیل گچ در خاکها Ca2+ و SO42- است. تشکیل گچ در خاک به فاکتورهای زیادی مانند اختلاف بارش و تبخیر سالانه، وجود منابع گچ، تخلخل خاک و نوسانات تراز آب زیرزمینی وابسته است. مقدار گچ بیشتر به رژیم رطوبتی وابسته است چرا که در محدوده وسیعی از درجه حرارت گزارش شده است.
در ایران بالغ بر 28 میلیون هکتار اراضی تحت تأثیر گچ هستند. وجود گچ در خاک موجب می شود تا در صورت تماس با آب، گچ بر اثر فرآیند انحلال از محیط خارج شده و ضمن افزایش تخلخل، نشست قابل ملاحظه ای در خاک حادث شود. مشکل دوم آن است که انحلال و خروج ذرات جامد گچ، موجب جایگزین شدن آن با ذرات آب و در نتیجه افزایش رطوبت خاک می گردد که این امر خود نیز باعث کاهش مقاومت برشی خاک می گردد. وسعت زیادی از خاکهای گچی در استانهای مرکزی، اصفهان، کرمان، یزد، خراسان، قم، سمنان، سیستان و بلوچستان، هرمزگان و خوزستان وجود دارد.
ویژگی های خاکهای گچی
از مهمترین خصوصیات خاکهای گچی حلالیت بالای کانی گچی است. حلالیت گچ از 2/4 تا 2/6 گرم بر لیتر آب خالص است و وجود نمکهای دیگر حلالیت این کانی را تا 8 گرم بر لیتر افزایش می دهد. حضور یونهای کلسیم و سولفات از حلالیت آن می کاهد و موجب رسوب مجدد گچ می شود.
خاک گچی خاکی است که در لایه سطحی آن بیش از 2% گچ و در لایه زیرین بیش از 14% گچ وجود داشته باشد. خاکهایی با بیش از 25% گچ می توانند رشد گیاه را محدود کنند. در ادامه ترکیبات خاکی انعطاف خود را از دست داده و به هم نمی چسبند و به طور کامل در برابر آب ناپایدار می شوند. در نتیجه فرسایش خاکهای گچی می تواند شدید باشد. معمولا خاکهای حاوی مقادیر قابل ملاحظه گچ در خشکترین مناطق دنیا قرار گرفته اند.
تبلور کانی گچی و تشکیل پوشش سخت اطراف ریشه موجب قطع ارتباط ریشه با محلول خاک و انسداد مسیر نفوذ آب و جذب مواد غذایی و عناصر مختلف به گیاه می شود. احتمال تشکیل این پوشش گچی در شرایطی که خاک حاوی گچ زیاد باشد و آب آبیاری بیش از مقدار مورد نیاز به خاک وارد و به عمق نفوذ کند بیشتر می شود. با افزایش مقدار گچ میزان حاصلخیزی خاک کاهش می یابد و خاکهای دارای بیش از 25% گچ برای کشت دیم مناسب نیستند. دلایل مختلفی برای کاهش میزان و قابلیت جذب عناصر مختلف در محدوده ریشه وجود دارد از جمله تغییر فرم عناصر غذایی (رسوب و یا تثبیت)، هدررفت عناصر غذایی در رقابت با کلسیم و سولفات، رقابت یونی، افزایش فشار اسمزی و کاهش جذب مواد غذایی توسط ریشه و کاهش ظرفیت تبادلی خاک و در نتیجه کاهش حاصلخیزی آن.
وجود ذرات گچ در خاک رسی به دلیل انحلال و به دنبال آن افزایش تخلخل خاک، باعث پوک تر شدن خاک می شود. با افزایش مقدار گچ در خاک، پس از انحلال آن و افزایش تخلخل خاک، ضریب نفوذپذیری نیز افزایش می یابد.
کانی گچ با داشتن خصوصیات منحصر به فرد تأثیرات منفی زیادی روی فعل و انفعالات فیزیکوشیمیایی خاکها، عملکرد و راندمان محصولات، حاصلخیزی، قابلیت تبادل کاتیونی خاکها، تعیین بافت، قابلیت نگهداری آب در خاک و ساختمان خاک دارد. از سوی دیگر کانی گچی در خاک موجب افزایش شوری خاک کشاورزی و آب زیرزمینی شده، حساسیت خاک به فرسایش آبی و بادی را افزایش داده و محدودیتهای زیادی در خاک ایجاد می نماید.
تشخیص خاک آهکی و گچی از طریق محلول اسید کلرید ریک رقیق انجام می شود، آهک با افزودن اسید جوشش داشته اما گچ با اسید نمی جوشد. در سطح مزرعه می توان به جای اسید رقیق از سرکه برای تشخیص آهک و گچ از یکدیگر استفاده نمود.
تاثیر گچ در حاصلخیزی خاک و رشد گیاه
طبق تحقیقات انجام شده تا 2% گچ در خاک برای رشد گیاه مفید است، 2-25% گچ پودری دانه ریز محدودیت چندانی در رشد گیاه ایجاد ننموده اما درصد گچ بیشتر از 25% می تواند عامل کاهش دهنده عملکرد بحساب بیایند (دلیل آن بر هم خوردن تعادل K/Ca و Mg/Ca است).
گچ بسیاری از خصوصیات فیزیکی، شیمیایی، بیولوژیکی، حاصلخیزی، رشد ریشه گیاهان، مدیریت زراعی و مهندسی و مکانیک خاک را تحت تأثیر قرار می دهد. سرعت نفوذ آب و هوا در خاکهایی که بیش از 25% گچ دارند ضعیف است و همین امر در محدود کردن رشد ریشه گیاه از اهمیت زیادی برخوردار است. ساختمان خاک نیز از دیگر خصوصیات فیزیکی خاک است که وابستگی زیادی به مقدار گچ دارد. در خاکهای گچی نیروی چسبندگی خاکدانه ضعیف است و این خاکها نسبت به فرسایش پذیری بسیار حساس هستند. جریان آب در خاکهای گچی متوسط تا سریع است البته در صورتیکه لایه سخت نفوذ ناپذیر در عمق از حرکت جلوگیری نکند. البته پتانسیل تولید خاکهای گچی به عمق لایه گچی بستگی دارد. در خاکهایی با عمق لایه گچی زیر 60 سانتیمتر ریشه گیاهان به طور آزادانه رشد کرده و حجم کافی خاک برای جذب عناصر غذایی وجود دارد. کوددهی این خاکها رشد گیاه را بهبود داده و عملکرد محصول را افزایش می دهد. در خاکهای کم عمق با لایه گچی نزدیک به سطح خاک حجم خاک محدود شده و گیاهان به طور معمول رشد موفقی نخواهند داشت.
سرعت معدنی شدن نیتروژن در خاکها با افزایش 2/5 تا 5 تن در هکتار گچ تقویت شده ولی با 7/5 تا 10 تن در هکتار کاهش می یابد. میزان گچ کم فعالیت میکروارگانیسم ها را افزایش می دهد. میزان ازت خاک گچی از سایر خاکها و حتی خاک آهکی کمتر است. افزودن ازت به فرم آمونیوم موجب تصعید و یا تثبیت آن می شود وافزودن نیترات موجب آبشویی می گردد.
فعالیت فسفات در خاک به فعالیت یونهای کلسیم، آلومینیوم، آهن و پ-هاش خاک بستگی دارد. غیرمتحرک شدن فسفر در خاکهای گچی بسیار بیشتر از خاکهای آهکی است و با افزایش نرخ گچ میزان فسفر قابل جذب نیز به شدت کاهش می یابد. بنابراین استفاده از کودهای حاوی فسفر در کشت های انجام شده در خاکهای گچی ضروری است و بهتر است از کودهای محلول در آب به صورت تقسیط استفاده نمود.
با افزایش یونهای کلسیم و سولفات در خاکهای گچی، فعالیت یون منیزیم کاهش و میزان آبشویی پتاسیم افزایش می یابد.
کمبود عناصر ریزمغذی در خاکهای گچی غالبا یا ناشی از رقابت بین یونهای سولفات و کلسیم با عناصر ریزمغذی است، از جمله کمبود بور و مولیبدن و یا ناشی از کودهای افزوده شده به این خاکهاست، از جمله کمبود روی ناشی از مصرف کودهای فسفره.با توجه به اینکه آبشویی عناصر در خاکهای گچی بسیار اتفاق می افتد و از طرفی وجود یون سولفات موجب رقابت در جذب و عدم تثبیت یوونهای نیترات و فسفات در خاک می شود. افزودن مواد آلی به خاکهای گچی می تواند زمینه مناسبتری برای جذب و نگهداری مواد غذایی برای گیاه ایجاد کند. افزودن مواد آلی به خاکهای گچی باعث افزایش عملکرد گیاهان می شود
افزایش مواد آلی یا کود آلی به خاکهای گچی بهترین گزینه در مسیر اصلاح آن ها می باشد و نیاز اینگونه خاکها در مقابل خاکهای معمولی به مواد آلی بیشتر است. افزایش مواد آلی موجب فراهم آمدن مواد غذایی، بهبود شرایط فیزیکوشیمیایی خاکهای گچی شده و باعث بهبود ساختمان خاک و ظرفیت نگهداری آب در خاک می شود، خاکدانه ها مقاومتر شده و از تشکیل لایه سخت گچی جلوگیری می شود. کود آلی موجب افزایش ظرفیت تبادل کاتیونی خاک نیز می شود.
پارسی لئون اس: لئوناردیت گرانوله
پارسی لئون پی 40: اسید هیومیک پودری +12%پتاسیم
اقدامات کلی مدیریتی برای اصلاح خاکهای گچی
ممکن است بهره وری از خاکهای گچی تحت آبیاری از طریق اقدامات زیر بهبود یابد:
- انجام تراسبندی در خاکهای عمیق تپه ای برای جلوگیری از فرسایش
- آبیاری تکمیلی در مناطقی که منابع آب کافی دسترس باشد
- شخم زدن زمین بعد از برداشت و قبل از شروع فصل بارش به منظور بهبود نفوذ آب درون خاک و حفظ رطوبت خاک
- جایگزینی آیش با محصولات لگوم دانه ریز در تناوب آیش-گندم برای بهبود مواد آلی خاک
- شخم زیر سطحی برای تن لایه گچ زیرین و بهبود نفوذ ریشهو کاهش حساسیت آن به خشکی
- استفاده از کودهایی همچون نیتروژن و فسفر برای غلات.
- در مناطقی که آب کافی در دسترس باشد آبشویی گچ برای نگهداشتن محتوی نمک در سطح پایین ضروری است.
- وجود یک سیستم زهکشی موثر برای حفظ سطح آب زیرزمینی پایین و نگهداشتن شوری تحت کنترل ضروری است.
- برای جلوگیری از ریزش دیواره های کانالهای آبیاری آنها باید سیمانی باشند(سیمان ضد گچ). خاکهای دارای لایه های سیمانی گچی ممکن است مانع احداث سیستم زهکشی مناسب شوند.
- در خاکهای گچی کشاورزی آبیاری شده با سطوج کم مواد آلی و نیتروژن کاربرد منظم کودهای ازته برای حفظ عملکرد اقتصادی در اکثر محصولات ضروری است.
- در مواردی که خاکهای گچی حاوی مقادیر کمی گچ در لایه 30 سانتیمتری بالایی خاک باشند، می توان از آنها برای تولید دانه های ریز، پنبه، یونجه و ... استفاده نمود. کشاورزی خشک در خاک های عمیق گچی نیازمند استفاده از سال های آیش و تکنیک های برداشت آب است، اما به ندرت در شرایط نامساعد آب و هوایی مفید است. بسیاری از خاکهای گچی در رسوبات جوان آلوویال و کالوویال وی گچ نسبتا کمی هستند. این خاکها می توانند بسیار حاصلخیز باشند اگر به دقت آبیاری شوند. حتی خاکهایی که محتوی 25% گچ پودری یا بیشتر هستند نیز همچنان عملکردهای خوبی برای محصولاتی مانند یونجه، گندم، زردآلو، خرما، ذرت و انگور خواهند داشت اگر با سرعت بالا آبیاری شوند و زهکشی اجباری داشته باشند. استفاده از کود برای دستیابی به عملکرد مناسب ضروری است. بیشتر مناطق خاکهای گچی برای چرای وسیع مورد استفاده قرار می گیرند.
آبیاری تحت فشار در تکرارهای بیشتر و حجم کمتر در خاکهای گچی بر آبیاری های عمیق و سطحی برتری دارد.
