نقش آهک در خاک کشاورزی پسته
مشکل اصلی خاکهای شور و قلیا مربوط به سدیم چسبیده به سطح ذرات کلوییدی خاک است. واکنش اسید سولفوریک با آهک موجود در خاک تشکیل سولفات کلسیم آبدار یا همان گچ کشاورزی می باشد. کلسیم حاصل از انحلال گچ جایگزین سدیم چسبیده به سطح ذرات خاک می شود. سدیم آزاد شده که وارد محلول خاک شده است با آنیون سولفات آزاد شده از سولفات کلسیم نمک محلول سولفات سدیم را می سازد. همراه با آب آبیاری سدیم آزاد شده شسته شده و به تدریج از دسترس ریشه گیاه خارج می گردد. میزان اسید مورد نیاز برای اصلاح یک هکتار خاک بسته به هدفی که داریم و نوع و میزان مشکل متغیر است. به عنوان مثال خاک مبتلابه شوری از نوع سدیم با خاکی که شوری و قلیاییت آن از نوع منیزیمی است متفاوت می باشد. متاسفانه علی رغم بزرگی معضل قلیاییت منیزیمی در آنالیزها و ارزیابی ها فقط به سدیم و خطرات آن توجه می گردد. شاخص خطر منیزیم چند برابر سدیم است. کاتیون منیزیم دارای دو بار مثبت بوده و شعاع کریستاله آن نسبت به سدیم کوچکتر می باشد. دانسیته بالای بار مثبت در مورد کاتیون منیزیم موجب افزایش شعاع هیدراته آن در محلول خاک و به تبع آن انهدام بیشتر خاکدانه ها و ساختمان خاک می گردد.
اسید سولفوریک اضافه شده به خاک بلافاصله با آهک های موجود در خاک واکنش داده و خنثی می شود. واکنش اسید سولفوریک باکربنات های موجود در خاک عمدتا منجر به تولید سولفات کلسیم آبدار ( گچ کشاورزی) و به مقدار خیلی کمتری سولفات منیزیم و سولفات مضاعف کلسیم و منیزیم می شود. به دلیل سریع بودن واکنش فوق الذکر (خنثی شدن اسید سولفوریک با آهک اسید در خاک ماندگار نمی باشد که قادر به خسارت به ریشه گیاه بشود. همچنین اقتصادی ترین راه برای اصلاح خصوصیات نامطلوب یک خاک رسی، استفاده از اسید سولفوریک است. به طور مثال اسید سولفوریک ۹۸ درصد در مزارع و باغات کشاورزی به منظور کاهش میزان قلیایی بودن آب و خاک به ویژه در باغات پسته استان کرمان مصرف می شود. با استفاده از اسید سولفوریک به عنوان یک ماده اصلاحی پس از دو تا سه تکرار، نفوذ پذیری خاک افزایش یافته و مشکل تهویه خاک هم همزمان مرتفع می باشد. با بهبود وضعیت تهویه یک خاک رسی، شرایط رشد و توسعه بخش مهمی از عوامل ایجادکننده بیماریهای خاکزاد از بین می رود. فقط باید به این نکته توجه نمود که در هنگام استفاده از اسید و کاهش اسیدیته فعالیت قارچ های بیماری زا مانند پیتیوم و … افزایش می یابد که بایستی مورد توجه قرار گیرد تا دچار مشکل نشویم .
پس بطور خلاصه می توان اثرات اسید سولفوریک در کشاورزی را اینگونه عنوان کرد: – کاهش میزان قلیائیت (PH) خاک و آب – اصلاح شوری خاک (EC) – بهبود وضعیت تهویه در خاکهای رسی – قابلیت تشکیل سولفاتهای آلی در خاک و آب
نحوه استفاده از اسید سولفوریک در آبیاری
با توجه به خطر سوختگی شدید در اثر تماس با بدن، رعایت نکات ایمنی کاملا لازم و ضروری می باشد. به عنوان مثال استفاده از دستکش و لباس مخصوص ضد اسید، چکمه پلاستیکی و عینک مخصوصی که تمام صورت را می پوشاند، توصیه می گردد. بهترین روش استفاده از اسید سولفوریک برای تزریق در آب آبیاری، استفاده مستقیم از گالن محتوی اسید می باشد. بدین منظور درب یکی از گالن ها را سوراخ کرده و شیلنگ نازکی به اندازه تقریبی شیلنگ ست سرم از سوراخ تعبیه شده عبور داده به نحوی که به کف گالن برسد. با کج کردن ظرف محتوی اسید به میزان کم چگالی بالای اسید منجر به جریان اسید در شیلنگ می شود. انتهای شیلنگ راکف کانال یا هر محلی که در نظر گرفته شده است قرار میدهیم. بهتر است روی شیلنگ را با قرار دادن جسم سنگینی مثل سنگ در کف کانال آب تثبيت نماییم. در ارتباط با میزان اسید مصرفی، آن مقداری اسید وارد آب آبیاری شود که PH آب به ۵ تا ۵ / ۵ برسد. برای تعیین PH می توان از کاغذ تورنسل یا PH متر استفاده کرد. لازم به ذکر است که محل اندازه گیری PH آب آبیاری با محل تزریق اسید، حداقل هشت تا ده متر فاصله داشته باشد. این نکته به خاطر اختلاف چگالی اسید و آب است. برای مخلوط شدن کامل اسید و آب به مدت کمی زمان و یا فاصله نیاز می باشد.
زمان مصرف اسید سولفوریک به عنوان ماده اصلاح کننده
از نظر زمان مصرف اسید سولفوریک هیچ محدودیت زمانی وجود ندارد. در تمام طول سال می توان از اسید سولفوریک برای اصلاح خاک استفاده کرد. البته چنانچه در طول زمستان که هوا خنک بوده و تبخیر هم کم است، اسید مورد استفاده قرار گیرد، بهتر است. دلیل این موضوع امکان انجام آبیاری سنگین تر در طول زمستان می باشد. از نظر خطر استفاده از اسید برای ریشه درخت در طول فصل رشد هیچ مشکلی در این رابطه وجود ندارد. معمولا میزان اسید سولفوریک توصیه شده به حدی است که واکنش PH آب آبیاری در نقطه انتهایی کرت بین ۵ تا ۵ / ۵ باشد. این محدوده PH هیچ خطری برای ریشه گیاه ایجاد نمی کند. بطور طبیعی PH محلول خاک در ریزوسفرکمتر و به عبارتی اسیدی تر از مقدار PH توصیه شده میباشد( منظور از ریزوسفر محدوده خاکی اطراف ریشه گیاه است که به هر طریقی متاثر از فعالیت ریشه بوده و جمعیت میکروارگانیسم ها در این محدوده بیشتر از نقاط با فاصله زیادتر از ریشه می باشد). دلیل اسیدی بودن واکنش یا PH خاک اطراف ریشه گیاه تولید گاز دی اکسید کربن در اثر تنفس ریشه می باشد. گاز دی اکسید کربن تولیدی با آب اطراف محیط ریشه واکنش داده و تولید اسید ضعیف اسیدکربنیک می کند. علاوه بر اثر اسیدکربنیک تولید شده در کاهش واکنش ریزوسفر، تعداد زیادی اسیدهای آلی به صورت ترشح از ریشه وارد محلول خاک اطراف ریشه میشوند. بنابراین خطر استفاده از اسید سولفوریک برای ریشه های گیاه در طول فصل رشد توجیه فنی ندارد.
نقش اسیدسولفوریک غلیظ در افزایش نفوذپذیری خاکهای رسی و سنگین
یکی از عمده ترین مشکلات و محدودیتهای خاکهای رسی، کند بودن نفوذپذیری این خاکها نسبت به آب و حرکت هوا ( تهویه :Aeration ) می باشد. در خیلی از خاکهای رسی بعد از چندین روز از گذشت آبیاری باز هم خاک خیس بوده و اشباع از آب است. تجمع بلندمدت آب منجر به مختل شدن تهویه خاک شده و ریشه گیاه به واسطه نبود اکسیژن کافی دچار صدمه می گردد. میزان صدمه به ریشه در مورد گیاهانی مثل درخت پسته که ریشه آن نسبت به شرایط تهویه فوق العاده حساس است، شدیدتر می باشد. یکی از عمده ترین دلایلی که بهترین بافت خاک را برای احداث باغ پسته، بافت های متوسط متمایل به شنی ( لوم شنی تاشن لومی) عنوان کرده اند، همین حساسیت ریشه درخت پسته نسبت به کمبود اکسیژن می باشد.
برای بالابردن نفوذپذیری خاکهای رسی نسبت به آب و بهبود شرایط تهویه در این خاکها راههای مختلفی بیان شده است. متداول ترین راه، استفاده از شن برای اصلاح بافت خاک است که طی سالهای اخیر شدیدا رواج پیدا کرده است. از نظر فنی و اقتصادی هیچ توجیهی برای اصلاح بافت خاکهای رسی با استفاده از دادن شن به این
خاکها وجود ندارد. همانطور که دیده میشود طی یک تا دو سال پس از اضافه کردن شن به خاک های رسی اثری از شن حتی در سطح خاک دیده نمی شود. شن اضافه شده در بین ذرات رس خاک گم می شود. از نظر تعریف، بافت خاک به درصد نهایی ذرات معدنی تشکیل دهنده خاک شامل : شن (sand)، سیلت یا لای (silt) و رس (clay) اطلاق می گردد. تفاوت بین سه کلاس ذرات خاک، یعنی شن، سیلت و رس فقط اندازه فیزیکی این ذرات است. در کل، خاک به ذرات کوچکتر از دو میلیمتر گفته میشود. ذرات بزرگتر از دو میلیمتر موجود در خاک جزء خاک به حساب نمی آیند. درصد نسبی هرکدام از این سه گروه ذرات خاک است که بافت خاک را تعیین می کند. برای اصلاح و تغییر بافت خاک بایستی با اضافه کردن خاکی که محتوی آن ذره می باشد به خاک باغ اصلی اقدام شود. به عنوان مثال برای اصلاح بافت یک خاک رسی و سنگین بایستی خاک شنی به خاک مورد نظر اضافه شود. برعکس برای اصلاح خاکهای شنی می توان از خاک های دارای درصد زیادی رس استفاده کرد. نکته حائز اهمیت در اینجا مقدار خاکی است که باید برای تغییر یک تا دو درصد شن پارس به خاک اصلی اضافه شود. مقدار شن مورد نیاز برای اصلاح بافت یک خاک رسی تا عمق نیم متر ، چند هزار کامیون شن می باشد که اصلا توجیه پذیر نیست . این در صورتی است که تغییر یک تا دو درصدی یک جزء بافت خاک هیچ تاثیر معنی داری بر تغییر ماهیت خاک اولیه ندارد.
با توجه به موارد فوق الذکرو پاره ای موارد دیگر، اقتصادی ترین راه برای اصلاح خصوصیات نامطلوب یک خاک رسی استفاده از اسید سولفوریک است. با استفاده از اسید سولفوریک به عنوان یک ماده اصلاحی پس از دو تا سه تکرار نفوذپذیری خاک افزایش یافته و مشكل تهویه خاک هم همزمان مرتفع می شود. با بهبود وضعیت تهویه یک خاک رسی، شرایط رشد و توسعه بخش مهمی از عوامل ایجاد کننده بیماری های خاکزاد از بین می رود .
وجود ترکیبات بی کربنات در مدیریت آب و خاک باغات پسته
یکی از نکاتی که در ارزیابی کیفیت آب آبیاری به آن توجه کمتری می شود میزان بی کربنات موجود است. گاهاشوری آب آبیاری و ترکیبات بی کربنات به اشتباه تفسیر می شود. بی کربنات بالاسبب رسوب مقادیر قابل توجهی کلسیم و منیزیم در خاکها می شود که این عامل خود سبب افزایش SAR محلول خاک و به تبع آن باعث بالا رفتن ESP خاک می گردد. بی کربنات بالا در آب و خاک باغات پسته سبب رسوب کلسیم به صورت کربنات کلسیم یا همان آهک می شود و کلسیم از دسترس خارج می گردد. وجود بی کربنات های بالا در خاک از مقادیر بالای آهک در خاک منشاء می گیرد که بزرگترین مشکل حاضرخاک باغات پسته کشور است. عموما خود درختان پسته برای غلبه بر ترکیبات بی کربنات اقدام به ترشح اسیدهایی مانند اسید مالات از ریشه ی خود به محیط ریشه می کنند که شاید بتواند این بی کربنات را خنثی کند. اما عملا این اسیدهم کارآمد نیست و تنها درخت برای تولید آن اسید با مصرف انرژی و ضعف روبرو می شود و علائم زردی را با شدت بالا نشان می دهد. در شرایط بی کربنات بالا در آب و خاک باغات پسته، قطر ریشه به طور غیر طبیعی افزایش می یابد . در شرایط بی کربنات بالا جذب پتاسیم و نیتروژن و عناصر کم مصرف مانند آهن و روی هم به شدت محدود می شود. نکته ی جالب در شرایط بالا بودن بی کربنات، غلظت دی اکسید کربن به طور غیر طبیعی (تا ۱۰ میلی مول) در محیط ریشه یا ریزوسفر افزایش پیدا می کند که این موضوع خوداثرات مخربی بر رشد و جذب ریشه درختان پسته دارد. مقادیر بیشتر از ۲۰۰ میلی گرم در لیتر ( ۳ / ۲۷ میلی اکی والان بر لیتر) برای درختان پسته مخرب و شرایط مدیریتی و تغذیه خاص خود را می طلبد.