اثر شوری و سدیمی بودن آب آبیاری بر برخی ویژگی های فیزیکی خاک

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا همدان، همدان

2 استادیار گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا همدان، همدان

3 استاد گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان

چکیده

از چالش‌های مهم توسعه پایدار کشاورزی و امنیت غذایی، حفاظت از منابع آب و خاک با الگوی فعلی تولید محصولات زراعی است. در اغلب موارد، افزایش عملکرد محصول همراه با پیامدهای منفی بر محیط زیست بوده است. شور و سدیمی شدن خاک یک خطر عمده زیست محیطی است که پتانسیل کشاورزی را محدود می‌کند و با مدیریت نادرست کشاورزی و استفاده بیش از حد از منابع آب به‌ویژه در اقلیم‌های خشک ارتباط تنگاتنگی دارد. این مقاله به منظور کمک به تولیدکننده زراعی یا مالک زمین‌های کشاورزی برای درک تفاوت‌های بین شرایط شور و سدیمی تهیه شده است و در آن، پیامدهای منفی شوری و سدیمی بودن آب آبیاری بر خاک بررسی شده و به کاربرد نتایج پژوهش در مدیریت مناسب زمین‌ها و بررسی عوامل مؤثر بر تخریب ساختمان خاک اشاره شده است. در این پژوهش، دو خاک لوم‌رسی و لوم‌شنی با کیفیت‌های متفاوت آب (ترکیبی از سطح‌های مختلف شوری و سدیم) پنج بار تر و خشک شدند. مقدار رطوبت خاک در مکش‌های ماتریک 0، 10، 20، 40، 60، 100، 300، 1000، 2000، 4000 و 15000سانتی‌متر، رس قابل پراکنش و هدایت هیدرولیکی اشباع خاک اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که افزایش سدیم سبب پراکنش ذرات ریز خاک گردید و با افزایش رس قابل پراکنش خاک، هدایت هیدرولیکی اشباع خاک را کاهش می‌دهد. همچنین افزایش سدیم با تبدیل منافذ درشت به منافذ ریز، رطوبت خاک را در مکش‌های ماتریک بالا افزایش داد. افزایش شوری آب، سبب هم‌آوری ذرات خاک شد و با ایجاد منافذ جدید در خاک، ظرفیت نگهداشت آب افزایش یافت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of Irrigation with Saline and Sodic Water on Some Soil Physical Processes

نویسندگان [English]

  • Afrooz Taghizadehghasab 1
  • Azadeh safadoust 2
  • Mohammad Reza Mosaddeghi 3
1 MSc student, Department of Soil Science, College of Agriculture, Buali Sina-Hamedan University,Hamedan
2 Assistant Professor, Department of Soil Science, College of Agriculture, Buali Sina-Hamedan, Hamedan
3 3Professor, Department of Soil Science, College of Agriculture, Isfahan University of Technology, Isfahan
چکیده [English]

A challenge of sustainable development is related to agriculture, food security, and conservation of water and soil resource, under the current crop production paradigm. Increasing crop yields often have negative environmental impacts. Soil salinization and sodication are major environmental hazards that limit agricultural potential and are closely related to agricultural unsuitable management and water resources overexploitation, especially in arid climates. In this study, we investigated the negative impacts of saline and sodic irrigation water on soil properties that it is necessary to study the factors affecting the degradation of soil structure to implement proper land management and we intended to help the farm producer or landowner to understand the fundamental differences between these two problems. Samples of clay loam and sandy loam soils were treated in 5 wetting and drying periods with different types of water quality (which combinate different levels of EC and SAR). Soil water content of samples was achieved at soil matric suctions of 0, 10, 20, 40, 60, 100, 300, 1000, 2000, 4000 and 15000 cm. Also, dispersible clay and saturated hydraulic conductivity were determined. Results showed that increasing of SAR caused dispersion of clay and saturated hydraulic conductivity was decreased with increasing of dispersed clay. Increasing SAR caused some macropores and mesopores changed to micropores and as result enhanced water retention especially at high matric suctions. Water retention capacity was enhanced by increasing in water EC as that flocculated soil particles and created new soil pores.

کلیدواژه‌ها [English]

  • soil structure
  • Water Quality
  • Dispersion of soil particles
تقی­زاده قصاب، ا.، صفادوست، ا. و مصدقی، م.ر. 1396. تأثیر شوری و سدیم آب آبیاری و بافت خاک بر برخی ویژگی­های مکانیکی خاک و رطوبت مناسب برای خاک­ورزی. پژوهش­های خاک (علوم خاک و آب). 31 (3): 419-430.‎

تقی­زاده قصاب، ا.، صفادوست، ا. و مصدقی، م.ر. 1398. اثر آب شور و سدیمی بر برخی ویژگی­های هیدرولیکی در خاک­های لومی رسی و لومی شنی. پژوهش­های خاک (علوم خاک و آب). 33 (1): 115-125.‎

ختار، م.، مصدقی، م.ر. و محبوبی، ع.ا. 1391. اثر کیفیت آب آبیاری بر مقدار آب قابل استفاده برای گیاه و توزیع اندازه منافذ دو خاک آهکی با بافت متفاوت. مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، علوم آب و خاک. 16(60): 159-171.

Al-Ghobari, H.M. 2011. Effect of irrigation water quality on soil salinity and application uniformity under center pivot systems in arid region. Australian Journal of Basic and Applied Sciences, 5(7): 72‒80.

Asgarzadeh, H., Mosaddeghi, M. R., Mahboubi, A. A., Nosrati, A. and Dexter, A. R. 2010. Soil water availability for plants as quantified by conventional available water, least limiting water range and integral water capacity. Plant and soil. 335(1-2): 229‒244.

Ayers, R.S. and Westcot, D.W. 1985. Water quality for agriculture. Rome: Food and Agriculture Organization. 29: 37-70.

Burt, R. 2009. Soil survey field and laboratory methods manual. National Soil Survey Center, Natural Resources Conservation Service, US Department of Agriculture.

Chaganti, V. N., Crohn, D. M. and Simunek, J. 2015. Leaching and reclamation of a biochar and compost amended saline–sodic soil with moderate SAR reclaimed water. Agricultural Water Management. 158: 255‒265.

DeSutter, T.M. 2008. Problems in production fields: Saline and sodic soils. In S. Logsdon et al. (ed.) Soil science: step-by-step field analysis. Soil Science Society of America Special Publication. Madison. WI. p. 183-200.

Dewan, M. L. and Famouri, J. 1964. The Soils of Iran. 1st edition. Rome: Food and Agriculture Organization. 319 pages.

Douaik, A. M., Van, M. and Toth, T. 2006. Temporal stability of spatial patterns of soil salinity determined from laboratory and field electrolytic conductivity. Arid Land Research and Management. 20(1): 1‒13.

Ghale, Y.A.G., Baykara, M. and Unal, A. 2017. Analysis of decadal land cover changes and salinization in Urmia Lake Basin using remote sensing techniques. Natural Hazards and Earth System Sciences. 1-15.

Hopkins, B.G., Horneck, D. A., Stevens, R. G., Ellsworth, J.W. and Sullivan, D.M. 2007. Managing irrigation water quality for crop production in the Pacific Northwest. Pacific Northwest Extension Publication. PNW 597-E.

James, C. 2001. Irrigation Water Quality. In Turf grass Programme Clemson University. Update from the 2001 Carolinas Golf Course Superintendents Association annual meeting (pp. 1‒13).

McCauley, A. and Jones, C. 2005. SALINITY & SODICITY MANAGEMENT. Soil and Water Management Module. 2: 4481-2.

Momeni, A. 2007. Land Unit and Land resources map Preparation in Scale 1mil. Soil and Water Research Institute Report.

Qureshi, A. S., Qadir, M., Heydari, N., Turral, H. and Javadi, A. 2007. A review of management strategies for salt-prone land and water resources in Iran. Colombo, Sri Lanka: International Water Management Institute. 30 p.

Ruiz, V. Wu, L. and Lu, J.2005. Effect of sodicity on the water characteristics of six California soils. In The American Society of Agronomy, the Crop Science Society of America, and the Soil Science Society of America International Annual Meetings. 6‒10 Nov. Salt Lake City, UT.

Sayyari, M.H. and Mahmood, S. 2002. An investigation on reason of soil salinity and alkalinity in some part of Khorasan Province (Dizbad-e-Pain Region). Paper presented at the 17th World Congress of Soil Science Bangkok. No. 33, Paper No. 1981.

Schafer, W. 1982. Saline and sodic soils in Montana. 2B1272. Montana State University Extension Service. Bozeman, Montana