سطح بحراني نمك براي بادام زميني، پنبه، ذرت و سورگوم دانه اي

مقدمه

در بسياري از مناطق تگزاس مشكل شوري در حال افزايش مي باشد. با تغيير كيفيت آب و الگوهاي كاشت، برخي مناطق ممكن است دچار آسيب شوندو كاهش عملكردها در نتيجه شوري را تجربه كند. حساسيت به صدمه شوري بسته به نوع گياه زراعي تغيير مي كند و دانستن علت و چگونگي اندازه گيري نمك ها براي كشاورزان مهم است و چگونگي حساسيت گياه زراعي به نمك ها ممكن است تغيير يابد.



چرا آب چاه مي تواند شور باشد ؟

كيفيت آب آبياري با مقادير كل املاح و انواع نمك موجود در آب تعيين مي شود. نمك تركيبي از دو عنصر يا يون مي باشد يكي بار مثبت ( مثل سديم ) دارد. و ديگري بار منفي ( مثل كلر ) دارد. آب ممكن است داراي انواع نمك از جمله كلرورسديم ،سولفات سديم ،كلروركلسيم ، سولفات كلسيم ( گچ )، كلرور منيزيوم و غيره باشد. نوع و مقدار نمك هاي آب و از اين رو شوري آن بستگي به منبع آب دارد. در مورد چاه كيفيت آب وابسته به مواد تشكيل دهنده زيرزمين كه از آن آب پمپ مي شود است. وقتي اين مواد تشكيل دهنده دريائي باشند، معمولاً چاه ها ميزان نمك خنثي بيشتري دارندو آبي كه توليد مي كنند شورتر هستند.

در مورد آب هاي سطحي كيفيت آب بستگي زيادي به منبع روان آب دارد. آب زهكش مزارع، ميادين نفتي، فاضلاب هاي شهري و صنعتي معمولا‌ً سطوح نمك زيادتري دارند.

آب شور موجب چه نوع مشكلاتي مي شود؟

آب آبياري شور مي تواند موجب دو مشكل عمده در توليد گياه زراعي شود: 1- خطر شوري و 2- خطر سديم.  نمك ها با گياهان جهت آب رقابت مي كنند. حتي اگر خاك شور از آب اشباع باشد، ريشه ها قادر به جذب آب نيستند و گياه علائم تنش خشكي را نشان مي دهد. كاربردهاي برگي آب شور معمولاً موجب سوختگي در حاشيه برگها مي شوند و در موارد شديد، مي تواند منجر به برگريزي و كاهش قابل ملاحظه عملكرد گردد. خطر سديم در اثر سديم زياد كه مي تواند براي گياهان سمي باشد ، موجب صدمه ديدن خاكهاي بافت متوسط و ريز گردد. وقتي سطح سديم در خاك بالا باشد، خاك ساختمان خود را از دست مي دهد. متراكم مي شودو سله هاي سخت روي سطح خاك تشكيل مي شود.

چه آزمون هايي بايستي روي آب آبياري انجام شود؟

براي ارزيابي خطر نمك، نمونه آب را بايستي در مورد سه عامل مهم تجزيه نمود.

*كل املاح محلول .

* خطر سديم ( SAR ) .

 *يون هاي سمي

كل املاح محلول، خطر شوري را با تخمين اثرات توام همه نمك هاي مختلف موجود در آب  اندازه گيري مي كند. خطر شوري به صورت هدايت الكتريكي ْآب ( EC   ) اندازه گيري مي شود. حامل جريان الكتريكي آب شور بهتر از آب خالص است. با افزايش مقدار نمك، Ec افزايش مي يابد. در آزمون آب تعيين فقط مقدار كلر اشتباه است چون كلر فقط يك قسمت از نمك ها است و تمام مشكل شوري را تعيين نمي كند.

خطر سديم بر مبناي محاسبه نسبت جذب سديم تعيين مي شود. اين اندازه گيري از نظر خطر سديم زياد در آسيب زدن به خاك و يا كاهش رشد گياه مهم است .  اين عامل درصد سديم قابل تبادل ( Esp   ) ناميده ميشود، در واقع اين يك اندازه گيري شوري خاك است نه كيفيت آب .

يون هاي سمي شامل عناصري مثل كلر، سولفات ، سديم و بر(B )هستند. گاهي حتي اگر مقدار نمك خيلي زياد نباشد يكي از اين عناصر يا بيشتر ممكن است براي گياهان سمي باشند. بطور كلي بهترين راه، آناليز آب است كه غلظت تمام كاتيون هاي اصلي ( كلسيم ،منيزيوم ،سديم ،پتاسيم ) و آنيون ها ( كلر ،سولفات، نيترات و بر ) را نشان مي دهد بطوريكه سطوح همه عناصر را مي توان ارزيابي نمود.

چه سطوح بحراني هستند؟

گياهان زراعي از نظر تحمل شوري توان بسيار متفاوتي دارند. برخي گياهان زراعي روش هاي ويژه در مديريت سطوح بالا نمك در داخل گياه دارند كه به آنها اجازه ادامه رشد و توليد را مي دهند . در بيشتر موارد، سطوح بحراني در مورد هر يك از گياهان زراعي و در مورد هر نوع مشكل  شوري يا آزمون نمك مشخص شده است. يكي از گيج كننده ترين عوامل آن است كه چند واحد مختلف براي اندازه گيري يك آزمون وجود دارد. يعني اعداد معني نسبتاً يكساني دارند اما واحدهاي اندازه گيري مورد استفاده در بيان ارزش متفاوت هستند (خيلي شبيه گفتن 100سانتي متر يا يك متر ). آزمايشگاه آب و خاك تگزاس از واحدهاي استاندارد ميكروموس بر سانتي متر ( Umhos/cm  ) در مورد كل املاح محلول و قسمت در ميليون ( PPM  )  در مورد تك تك يون ها استفاده مي كند. آزمايشگاه هاي ديگر ممكن است از واحدهاي متفاوت استفاده كنند كه مي توان با انجام تبديل هاي ساده آنها را محاسبه كرد. پاسخ واقعي گياه زراعي ممكن است بسته نوع خاك ، بارندگي ،دفعات آبياري و شرايط آب و هوا تغيير كند. توجه كنيد قدرت پنبه در تحمل ميزان شوري از ساير گياهان زراعي تگزاس بيشتر است.

عوامل مديريت

آب آبياري با مقدار نمك نزديك به ارزش بحراني را آبي با كيفيت ضعيف مي گويند. در بيشتر موارد، از آبي با كيفيت ضعيف مي توان در توليد محصول استفاده كرد با اين شناخت كه قدري كاهش عملكرد (10-75%) ممكن است روي دهد. گياهان مي توانند در حضور نمك هاي كم به رشد ادامه دهند اما عملكرد بالقوه آنها هرگز به حداكثر نمي رشد. گياهان رشد يافته در خاكهاي شور يا آبياري شده با آب شور هميشه حالت تنش خشكي را نشان مي دهند .

سيستم هاي مديريت آب با كيفيت ضعيف را بايد بطور دقيق طراحي نمود. عواملي اصلي كه بايد در نظر گرفت شامل نوع خاك، زهكش داخلي سيستم و روش هاي آبياري، سيستم هاي كاشت مي باشد.

چگونه گرفتن نمونه آب براي آزمون

آناليز هاي آب مي توانند دقيق باشند اگر نمونه به طور صحيح گرفته شده باشد. موارد ذيل را هنگام گرفتن نمونه آب چاه جهت آناليز كيفيت آب آبياري رعايت نمائيد.

ظروف

نمونه ها را بايستي در بطري پلاستيكي تميز با در پوش مناسب جمع آوري كنيد. بطري ها را قبل از گرفتن نمونه ها كاملا بشوريد تا از هر نوع آلودگي پاك گردد. مشخصات چاه و محل و نمونه آب را روي هر بطري درج كنيد.

گرفتن نمونه آب

در مورد چاه آب بگذاريد پمپ به مدت حداقل 20 دقيقه يا بيشتر كار كند و قبل از گرفتن نمونه مطمئن شويد كه آب نمونه نماينده آب مصرفي در مزرعه باشند. نمونه آب را از پمپ طوري بگيريد كه رسوبات لوله ها نمونه را آلوده نكند. در مورد آب هاي سطحي از قبيل آب بندان ،رودخانه ها و غيره ، نمونه ها از آب خارج شده از شير شبكه آبياري نزديك به ايستگاه پمپ بعد از 20 دقيقه يا بيشتر كار كردن گرفته مي شود. در جائيكه بدون پمپ از آب هاي سطحي استفاده مي شود.مي توان با وصل كردن يك دسته بلند به بطري تميز، نمونه آب از چند نقطه گرفته و با هم مخلوط مي كنند.


جدول 1.ارزش هاي بحراني نمكهاي موجود در آب آبياري براي گياهان زراعي مهم

 

اندازه گيري ها

بادام زميني

ذرت

سورگوم دانه اي

پنبه

كل املاح حل شده( هدايت الكتريكي ياكل مواد جامد حل شده)

 

 

 

 

ميكرو موس بر سانتيمتر (umhos/cm )

2100

1100

1700

5100

ميكروزيمنس بر سانتيمتر(us/cm )

2100

1100

1700

5100

ميلي موس بر سانتيمتر((mmhos/cm

1/2

1/1

7/1

1/5

دسي زيمنس بر متر(ds/m)

1/2

1/1

7/1

1/5

قسمت در ميليون (ppm) 

1344

704

1088

3264

ميليگرم بر ليتر  (mg/L )

1344

704

1088

3264

نسبت جذب سديوم

 

 

 

 

بدون واحد

10

10

10

10

يون هاي سمي(در خسارت زدن به برگ ها)

 

 

 

 

بر(B)

 

 

 

 

قسمت در ميليون  (ppm  

75/0

2

3

3

ميليگرم در ليتر(mg/L

75/0

2

3

+ نوشته شده در  دوشنبه هجدهم آذر 1387ساعت 12:17  توسط  علی قاسمی(be3da)  | 

تألیف دکتر محمد چالکش امیری- از انتشارات ارکان
فصل اول : آب ؛ یک نگاه کلی
آب و اهمیت آن – منابع آب ( ویژگی آب های زیرزمینی – ویژگی آب های سطحی – ویژگی آب های شور ) – ناخالصی های آب ( مواد معلق – گازها – نمک های محلول ) – لزوم تصفیه آّب – اثرات زیان بخش ناخالصی های آب – رابطه ی بین سختی و خوردگی – پاسخ به سؤالات متن درس – منابع
فصل دوم : تعاریف و اصول کلی در تصفیه آب
شکل گزارش آنالیز آب – بیان غلظت ناخالصی ها با واحدهای دیگر ( سختی آب – کل مواد جامد محلول(TDS) – هدایت الکتریکی آب – نسبت جذب سدیم- مواد جامد معلق در آب – کدریت – ناخالصی های آلی در آب ) – قدرت اسیدی آب(PH) – قلیائیت آب ( روش اندازه گیری قلیاییت-رابطه قلیاییت و PH– تعادل گاز دی اکسید کربن و ترکیبات کربنات ها در آب-تعیین غلظت اجزا قلیاییت) – انواع تصفیه (تصفیه خارجی (خارج از سیستم) – تصفیه داخلی ) – روشهای کلی تصفیه آب – مسائل – منابع – پاسخ به سؤالات متن درس
فصل سوم : کاهش سختی آب به روش آهک زنی
سختی آب – واکنش های شیمیایی – آنالیز آب پس از آهک زنی – آنالیز آب پس از آهک و سودا زنی- محاسبه مقدار آهک لازم – بهبود راندمان آهک زنی – آهک/ آهک _ سودا زنی گرم – مسائل – منابع
فصل چهارم : آهن و منگنز
اکسیداسیون (اکسیداسیون با کلر یا پرمنگنات ) – حذف آهن و منگنز با زئولیت منگنز – حذف آهن و منگنز با با تعویض کننده های کاتیونی – پارامترهای طراحی ***** واحد حذف آهن و منگنز – پاسخ به سؤالات متن درس – مسائل
فصل پنجم : انعقاد سازی و لخته گذاری
مکانیسم انعقاد سازی ( تحرک ذرات – ناپایدار کردن ذرات ) – مکانیسم کار منعقدکننده ها – مقایسه ی آلوم و کلراید آهن (III) – عوامل مؤثر در انعقاد سازی – کمک منعقدکننده ها – روش جارتست – دستگاه های مورد نیاز – مواد شیمیایی تزریقی به واحد اختلاط سریع – مسائل – منابع
فصل ششم : فیل ترها
فیل تراسیون – فیل ترهای فشاری – فیل ترهای ثقلی – اندازه مؤثر و ضریب یکنواختی – عمق بستر فیل تر و تأثیر اندازه و نوع ذرات آن – ارزیابی روش شستشوی فیل تر – اتلاف ذرات بستر فیل تر – کنترل عملکرد فیل تر – فیل تر ها در مواقع تعطیلی – کاربرد فیل تر ها – پساب شستشوی فیل تر ها و چگونگی استفاده از آن – کیفیت و کمیت پساب فیل تر – اصول طراحی – بهینه سازی پیش تصفیه – محدودیت ها – سرویس و نگهداری فیل تر ها – پاسخ به سؤالات متن درس – مسائل – منابع
فصل هفتم : حذف سیلیس
توزیع سیلیکا در بخار و آب تغذیه بویلر – حذف سیلیکا – جذب سیلیکا توسط ترکیبات منیزیم – عوامل مهم در حذف سیلیکا ( اثر pH– اثر زمان توقف در حوضچه ته نشینی و دما – اثر تماس با لجن – اثر ترکیبات مختلف منیزیم) – مسائل – منابع
فصل هشتم : حذف گازها ، هوا زداها و روش شیمیایی
حلالیت گازها در آب–ناخالصی های گازی آب– حذف گازها {روش فیزیکی حذف گازها (دی گازاتور– هوا زدای گرم– هوا زدای سرد)- روش های شیمیایی حذف گازها(حذف هیدروژن سولفوره–حذف کلر–حذف آمونیاک–حذف اکسیژن)}
فصل نهم : رزین های تعویض یونی
تاریخچه رزین های تعویض یونی– شیمی رزین ها–تعادل یون ها در حضور رزین ها–ظرفیت رزین–انواع رزین های تعویض یونی(رزین های کاتیونی قوی–رزین های آنیونی قوی-رزین های کاتیونی ضعیف–رزین های آنیونی ضعیف)–اقتصاد رزین(مقایسه رزین های ضعیف و قوی)– نشتی ناخالصی ها از رزین ها– طرز کار دستگاه های تعویض یونی – بستر رزین – احیای رزین ( احیای رزین های کاتیونی اسیدی – مشکل احیا رزین با سولفوریک اسید– احیای رزین های آنیونی)– محاسبه حجم رزین– استفاده از چند فیل تر رزین– استفاده از دو نوع رزین در یک فیل تر–دستگاه تعویض یونی مختلط– سیستم های تهیه آب مطلوب–رزین های تعویض یونی خالص (سیلیس زدا–حذف آهن و منگنز با رزین های تعویض یونی–سختی گیر تعویض یونی)–آلودگی رزین ها (آلودگی رزین به مواد آلی–روش های کاهش آلودگی رزین به مواد آلی–اندازه گیری مقدار آلودگی مواد آلی– آلودگی آهن)–تصفیه مقدماتی آب قبل از ورود به واحد تعویض یونی(کلر آزد– مواد معلق و رنگ–آهن– آلاینده های آلی–نمک های موجود در آب)– عیب یابی واحدهای تعویض یونی– پاسخ به سؤالات متن درس–مسائل– منابع
فصل دهم : کاربرد تکنولوژی غشاها در تصفیه آب
اساس کار اسمز معکوس–تکنولوژی اسمز معکوس–دبی جریان های عبوری از غشا–غشای اسمز معکوس–عمر غشا–اقتصاد اسمز معکوس–انرژی مورد نیاز–کاربرد اسمز معکوس در تصفیه آب–طراحی سیستم اسمز معکوس–مسائل و منابع
فصل یازدهم : الکترودیالیز
اصول کار الکترودیالیز–حداکثر جریان و بازده شدت جریان در الکترودیالیز–مشکلات واحدهای الکترودیالیز–کاربرد الکترودیالیز در تصفیه آب
فصل دوازدهم : مقایسه روش های پیشرفته تصفیه آب
هزینه تصفیه–کیفیت آب تصفیه شده–کیفیت آب ورودی–موارد کاربرد–مسائل
فصل سیزدهم : مکانیسم رسوب گذاری و خوردگی در آب
مکانیسم رسوب گذاری(فوق اشباع بودن–تشکیل هسته های اولیه–زمان تماس)–چسبندگی رسوب– تأثیر عوامل هیدرودینامیکی– تأثیر عوامل دیگر–روش های پیش بینی تشکیل رسوب–عوامل مزاحم رابطه لانجلیر–pH بحرانی–حذف رسوب–خورندگی آب– عوامل مؤثر در خورندگی آب(اکسیژن محلول در آب–pH–درجه حرارت–سرعت آب–کلر باقیمانده–یون کلر)–خوردگی میکروبیولوژیکی– مسائل–منابع
فصل چهاردهم : کنترل کیفیت آب بویلر ( دیگ بخار )
تصفیه آب برگشتی(کندانسه)–تصفیه داخلی آب بویلر(کنترل pH–کنترل قلیاییت–کنترل اکسیژن محلول–کنترل سختی آب–کنترل پدیده های کف کردن ، غلغل کردن و حمل قطرات مایع توسط بخار-کنترل غلظت سود–کنترل غلظت سیلیکا–کنترل TDS)–بلودان– پاسخ به سؤالات متن درس–مسائل– منابع
فصل پانزدهم : کلرزنی
انواع ضدعفونی کننده ها – مکانیزم کار – فاکتورهای مؤثر در عملکرد ( اثر کیفیت آب – اثر ماده ی ضد عفونی کننده در کیفیت آب تصفیه شده ) – سینتیک ضدعفونی کننده ها – اسید هیومیک – تری هالومتان ها – آشنایی با ضدعفونی کننده های مهم ( کلر – پرمنگنات – اوزون –دی اکسید کلر) – منابع
فصل شانزدهم : تصفیه آب خنک کننده
سیستم آب خنک کننده یکبار مصرف - سیستم آب خنک کننده گردشی باز - سیستم آب خنک کننده گردشی بسته – مشکلات سیستم های آب خنک کننده – کنترل کیفیت آب خنک کننده – تفسیر نتایج عملکرد سیستم آب خنک کننده – مواد شیمیایی مصرفی در سیستم آب های خنک کننده – منابع
ضمائم
1.رزین های تجارتی2.کمک منعقدکننده 3.مقایسه هزینه روش های مختلف کاهش TDS 4.رابطه دانسیته ، غلظت و درصد وزنی سولفوریک اسید ، کلریدریک اسید ، نیتریک اسید و سود سوز آور 5. مشخصات مواد شیمیایی مورد مصرف در احیا رزین 6.خواص فیزیکی و شیمیایی مواد مصرفی در تصفیه آب 7. خواص فیزیکی و شیمیایی آلوم 8. خواص فیزیکی و شیمیایی کلر 9. حلالیت گاز کلر 10.نقطه انجماد مخلوط آب + کلریدریک اسید 11.نقطه انجماد سولفوریک اسید 12.چگالی سولفوریک اسید 13.نقطه انجماد و نقطه جوش محلول سود سوزآور 14.چگالی محلول سود سوزآور 15.دانسیته محلول کلراید آهن ( کلرورفریک ) 16. دانسیته محلول کلراید آهن ( کلرورفریک ) در 15 درجه سانتیگراد 17.چگالی کربنات سدیم 18.چگالی آب ژاول در 20 درجه سانتیگراد 19.جدول تبدیل واحدها 20.مروری بر مطالب کتاب 21.نگاهی دیگر به اسمز معکوس 22.تصفیه فاضلاب و پساب
+ نوشته شده در  یکشنبه هفدهم آذر 1387ساعت 12:56  توسط  علی قاسمی(be3da)  | 

تصفيه آب با روش اسمز معکوس - اب شیرین کن

  اهميت تصفيه آب

 چه براي مصارف آشاميدني و چه براي مصارف صنعتي، معمولا آب طبيعي احتياج به تصفيه دارد. تصفيه آب براي مصارف آشاميدني هم آسان تر و هم ارزان تر از تصفيه آب برا ي مصارف صنعتي است. نگرانيهاي اساسي در مورد آب آشاميدني عبارتند از:

•   باکتري هاي بيماري زا ( پاتوژن ها ) در آب.

•   کمبود و يا وجود زيادي غلظت بعضي از يونها که در سلامتي انسان نقش دارند مانند: يون فلوئور. •   ذرات معلق در آب.

•   بو و مزه آب.

 دامنه نگراني هاي اساسي در مورد آب هاي صنعتي بستگي به محل مصرف آب دارد. آب به صورت هاي متفاوت در صنايع وابسته مطرح مي شود:

 1-  به عنوان ماده اوليه براي تهيه محصول نهايي، بدون اينکه تغيير شکل دهد.

 2-  به عنوان ماده اوليه براي شرکت در واکنش شيميايي تهيه محصول نهايي.

 3-  به عنوان حلال موادي که در واکنشهاي شيميايي شرکت مي کنند.

 4-  به عنوان ماده واسطه انتقال حرارت از دماي زير صفر( آب نمک ) تا دماي بخار آب.

 5-   به عنوان ماده ذخيره کننده انرژي.

 6-  به عنوان ماده واسطه جهت خارج کردن مواد ناخواسته (زائد).

 7-   به عنوان سپر محافظتي در برابر گرما و تشعشع آب سنگين( D2O ) مورد استفاده در نيروگاهها.

 8-  به عنوان ماده اي راحت و ارزان جهت استاندارد ساختن دستگاههاي اندازه گيري دما،دانسيته و ويسکوزيته.

 9-  به عنوان ماده اصلي جهت مبارزه با آتش به جز در موارد استثنائي مثل مواد نفتي.

 10- خصوصا در مهندسي شيمي و پترو شيمي، بسياري از فرايندها همانند نمک زدايي، خشک کردن، تبخير کردن، کريستاليزاسيون، اختلاط، رزين هاي تعويض يوني، رطوبت زدايي، جذب سطحي و غيره در ارتباط مستقيم با آب هستند.

 مطلوب ترين آب براي هر صنعتي آب بدون يون مي باشد، اما هزينه تصفيه آب تا رسيدن به مرحله آب بدون يون بسيار زياد است. براي هر صنعتي مطلوب ترين آب آن است که هزينه تصفيه آب کمتر از مخارج درمان عواقب زيان بخش ناخا لصي ها باشد که براي اکثر صنايع، رسيدن به اين امر با تکيه بر استفاده از سيستم اسمز معکوس  RO يا (Reverse Osmosis ) امکان پذير مي باشد.   برخي اثرات زيان بخش ناخالصي هاي آب در صنعت:

 1- توليد رسوب در دستگاه هاي حرارتي و ديگ بخار.

 2- توليد بخار با کيفيت پايين.

 3- خوردگي بويلرها و ديکر سيستم هاي حرارتي و لوله ها.

 4- اتلاف مواد شيميايي مانند صابون.

 5- باقي گذاردن لکه روي محصولات غذايي و نساجي. ناخالصي هاي آب: تقريبا هر ماده اي در آب محلول است و اين حلاليت به دما، فشار، PH ، پتانسيل شيميايي و به غلظت نسبي ديگر مواد در آب بستگي دارد. در طبيعت اين عوامل چنان به هم مربوط هستندکه کمتر مي توان حلاليت ماده اي را در آب به طور دقيق پيش بيني کرد. در واقع آب يکي از مشهورترين حلال هاست. مخصوصا مواد قطبي( مثل نمک ها ) به مقدار زيادي در آب حل مي شوند. از اين رو آب به طور خالص در طبيعت وجود ندارد. آب هميشه در حال انحلال ، انتقال و يا رسوب گذاري است. بخار آب موجود در هوا، در اثر ميعان به صورت باران در مي آيد که در موقع باريدن مقداري گردو خاک، اکسيژن، دي اکسيد کربن و ديگر گازها را در خود حل مي کند. در روي سطح زمين، آب مقداري از مواد معدني را در خود حل کرده و همراه مواد ديگر به نقاط مختلف منتقل مي کند. آب در هنگام نفوذ در لايه هاي مختلف زمين، قسمتي از مواد معلق و ميکروبها را در در لايه هاي مختلف زمين از دست مي دهد.

 ناخالصي هاي آب را مي توان به چهار دسته تقسيم کرد:

 1-  مواد معلق

 2-  گازها

 3-  نمکهاي محلول

 4-  ميکروب ها خصوصا اشريشيا کليفرم (کليفرم روده اي) ( E.coli coliform )

 تکنولوژي هاي غشايي

 فرآيندهاي غشايي از روشهاي نوين جداسازي هستند که بدون استفاده از تغيير فاز،اجزاء مورد نظر را از سيال جدا مي نمايند.عدم تغيير فاز در طول فرايند جداسازي موجب مي شود که جداسازي با صرف انرژي کمتري صورت گيرد. دو خصوصيت اصلي غشاها يعني توانايي قابل توجه در انجام انواع جداسازي ها و حداقل مصرف انرژي، عوامل گسترش روزافزون فرايندهاي غشايي مي باشند. غشاها کاربرد هاي فراواني در زمينه هاي مختلف علمي و صنعتي دارند که از جمله مي توان به شيرين کردن آب دريا، دياليز خون، تصفيه آب نظير آب رودخانه، چشمه و چاه، تصفيه پساب هاي خانگي، تصفيه انواع پساب هاي صنعتي مانند تصفيه پساب صنايع نساجي، کاغذ سازي، چرم سازي، الکل سازي، تغليظ شير در کارخانجات پنير سازي، تغليظ آب ميوه، جداسازس ميکروارگانيسمها،استريل کردن مايعات، جداسازي پروتئين ها از آب پنير، جداسازي گازهاي ترش از گاز طبيعي، جداسازي اکسيژن و نيتروژن از هوا، جداسازي اتيلن از گازهاي خروجي واحد توليد پلي اتيلن، بهينه سازي محيط زيست، صنايع داروسازي و بيوتکنولوژي اشاره نمود. با توجه به اهميت روزافزون آشنايي با فرآيندهاي غشايي به بررسي و شناخت غشاهاي اسمز معکوس مي پردازيم.

فرآيند اسمز معکوس

سيستمهاي فيلتراسيون غشايي با جريان متقابل از قبيل اسمز معکوس، نانوفيلتراسيون و اولترافيلتراسيون انتخابات مناسبي جهت جايگزيني با فيلتراسيونهاي سنتي و تيمارهاي شيميايي مي باشند. با اين وجود جهت دستيابي به بهترين عملکرد اين سيستمها، توجهات دقيقي بايد در مورد شرايط آب ورودي به اين سيستمها مبذول داشت. بنابراين بايد در مورد ويژگي آب ورودي به سيستم از اطلاعات کافي برخوردار باشيم.   ويزگيهاي انواع آبها جهت استفاده از دستگاههاي اسمز معکوس براي تصفيه آب ابتدا بايد خصوصيات آبهاي گوناگون و ناخالصي هاي موجود را شناسايي و مطالعه نمود، لذا در ذيل به ذکر ويزگيهاي انواع آب مي پردازيم 

 الف- ويژگي آبهاي زيرزميني 

 •  مواد معلق در آنها کم است

 •  معمولا مواد آلي بسيار کم دارند 

•  ممکن است داراي ذرات شن باشند.

   اين آبها حاوي آهن محلول و گاهي هم منگنز محلول هستند که وقتي آب در معرض اتمسفر قرار مي گيرد در اثر اکسيد شدن توسط هوا، ذرات زرد- قهوه اي درآنها ظاهر مي شود.

  دي اکسيد کربن ممکن است در اين آبها زياد باشد و PH اين آبها معمولا 9/7 – 9/6 مي باشد. آب چاههاي خيلي عميق معمولا عاري از ميکوبها و ديگر ميکروارگانيسمها مي باشد ولي آب چاههاي کم عمق معمولا آلوده به ميکروارگانيسمها هستند.

به خاطر انحلال جزئي مواد معدني، معمولا اين آبها داراي املاح زياد مي باشند حدود ppm 500  که بيشترين جزء آن بي کربنات کلسيم است.

اين آبها معمولا سخت هستند ولي سختي آنها موقتي است( سوافات و نيترات کلسيم و منيزيم.( ب- ويژگي آبهاي سطحي:

 1- زلال نيستند. 2

-2- PH اين آبها حدود 8-7 است.

 3- مواد عالي موجود در اين آبها در نقات مختلف متفاوت است.ممکن است حاوي دترجنت ها، نفت، روغن و فلزات سنگين باشند.

 4- معمولا آلوده به ميکروارگانيسمها هستند.

 5- مقدار آمونياک، فنل و نيترات اين آبها ممکن است زياد باشد.

 6- اگر آبهاي سطحي از آبهاي کشاورزي ناشي شوند، معمولا داراي نيترات و فسفات قابل توجهي هستند، بويژه در مناطقي که از کودهاي شيميايي استفاده مي شود

  ج- ويژگي آبهاي شور:

 1- مقدار املاح اين آبها بسيار زياد و معمولا بيشتر از ppm 1000 مي باشد.

 2- غلظت يون کلر و سديم اين آبها بسيار زياد و معمولا بيش از ppm 500 است. پيش تصفیه آب ورودي به سيستم مي تواند عمر غشاء را طولاني تر ساخته،کيفيت آب توليدي را بهبود بخشد و هزينه هاي نگهداري و پاکسازي سيستم را کاهش دهد. اهميت شرايط آب ورودي زماني آشکار مي شود که شما کارکرد غشاء با جريان متقابل را مورد آزمايش قرار دهيد. به زبان ساده، سيستمهاي فيلتراسيون جريان متقابل، جريان درون ريز را به دو جريان برون ريز يعني Permeate و Concentrate تقسيم و جداسازي مي کند. Permeate آن قسمت از جريان است که از غشاء نيمه تراوا عبور مي کند. جريان Concentrate  (تلغيظ شده ) دربرگيرنده آن اجزايي است که توسط غشاء پس زده شده است. اساسي ترين مزيت فيلتراسيون جريان متقابل، قابليت آن براي کارکرد پيوسته و مداوم با سيستم پاکسازي خودبه خود است.

اساس كار اسمز معكوس:

 اگر يك غشا نيمه تراوا بين دو محلول با غلظتهاي متفاوت قرار گيرد، مقداري از حلال از يك طرف غشا به طرف ديگر منتقل مي شود. جهت طبيعي حركت حلال به گونه اي است كه محلول غليظ تر رقيق مي شود، سپس آب خالص از غشا عبور كرده و وارد آب شور مي شود. اگر به سيستم اجازه رسيدن به تعادل داده شود، در ان صورت سطح اب نمك آن ( محلول غليظ تر ) از سطح آب خالص بالاتر خواهد رفت. اين اختلاف سطح را در دو طرف غشا فشار اسمزي مي گويند. در اسمز معكوس، آب خام ( تصفيه شده ) توسط پمپ به داخل محفظه اي كه داراي غشا نيمه تراوا مي باشد، رانده مي شود و چون ناخالصي ها قادر به عبور از غشا نيستند از اينرو در يك طرف غشا، آب تقريبا خالص و در طرف ديگر ان آب تغليظ شده از ناخالصي ها وجود خواهد داشت اين فرآيند براي تهيه اب اشاميدني از ابهايي كه حاوي املاح معدني زيلد و ناخالصي هاي آلي مي باشند، بسيار مناسب بوده و حتي قادر است از آب دريا با ( ppm 5000 TDS ) و نيز از ابهاي شور، آب آشاميدني تهيه كند. روش اسمز معکوس قادر به جداسازي مواد غير آلي حل شده، مواد آلي حل شده، آلاينده هاي ميکروبيولوژيکي از قبيل اندوتوکسين ها، ويروس ها، باکتري ها و ذرات مي باشد. به دليل اين طيف وسيع جداسازي روش اسمز معکوس يک فرآيند مهم در زمينه تيمارهاي آب است. اين روش به هايپرفيلتراسين ( Hyper filtration ) نيز معروف مي باشد، بدين ترتيب که با استفاده از اين روش ذراتي به کوچکي يونها را نيز مي توان جدا کرد. جهت زدودن نمکها و ساير ناخالصي هاي آب و بهبود رنگ، طعم و مزه مي توان از اين روش بهره گرفت. لازم به ذکر است که بيش از يک قن است که اين تکنولوژي شناخته شده است ولي تا شصت سال اخير يعني تا زماني که غشاء هاي خاص توسعه نيافته بودند، اين تکنولوژي گسترش چنداني پيدا نکرده بود. تکنولوژي اسمز معکوس به وفور در صنايع غذايي، توليد آب ميوه ها، صنايع برق، قدرت، ميکروالکترونيک، داروسازي و غيره مورد استفاده قرار مي گيرد. همچنين اين تکنولوؤي در دفع باکتري ها، پيروژن ها و آلودگي هاي آلي بسيارموثر است. همانگونه که ذکر شد روش اسمز معکوس به عنوان Hyper filtration نيز ناميده مي شود که دقيق ترين و ريز ترين سيستم فيلتراسيون شناخته شده مي باشد. اين تکنولوژي از انتقال ذراتي به کوچکي يونهاي منفرد حل شده در محلول نيز جلوگيري مي کند.سيستم اسمز معکوس قادر به جداسازي باکتريها، نمکها، قندها،پروتئين ها، ذرات، رنگ ها و ساير موادي است که داراي وزن مولکولي بيش از 250-150 دالتون باشند، لازم به ذکر است که جداسازي يون ها با اسمز معکوس به کمک ذرات باردار انجام مي شود. اين مطلب بدين معني است که يونهاي حل شده که داراي بار مي باشند مانند نمک ها، احتمال آن که توسط غشاء پس زده شوند نسبت به آنهايي که داراي بار نمي باشند مانند مواد آلي بسيار بيشتر است. به علت آن که سيستم اسمز معکوس در مقايسه با ساير روشها در درجه حرارت پايين تر و با انرژي مقرون به صرفه اي کار مي کند،کاربرد هاي فراواني مانند نمک زدايي، تيمار پسابها، بازيافت املاح معدني، تغليظ آب پنير و ساير محصولات غذايي و مهمتر از همه در خالص سازي آب دارد. در سالهاي اخير سيستم اسمز معکوس به ميزان فراوان در فرآوري آب مورد نياز جهت دياليز در بيمارستانها و جهت کارخانجات توليدي دارويي و بهداشتي مورد استفاده قرار گرفته است. علاوه بر اين، روش اسمز معکوس قادر به توليد آبي خالص جهت استفاده در تزريق( EFI )( Water For Injection ) و براي آماده سازي محلولهاي پراگوارشي و پراروده اي است.

 محاسن سيستم RO

•   سيستم پيوسته و مداوم ( Continues ) 24 ساعت در شبانه روز

•   قابليت دريافت ورودي با) TDS کل مواد جامد محلول) بالا ( Total Dissolved Solid ) 

•   ميزان بازدهي بالا در کل سيستم

 •   نرخ بالاي بازيافت آبهاي آلوده تا 98% منابع ورودي بر اساس ميزلن املاح و ناخالصي هاي موجود

 •   مصرف انرژي پايين

 •   نياز به حداقل شستشو

•   جلوگيري از عبور سليکا تا 90%

•   سادگي فرآيند  تنها فاکتور پيچيده, کنترل آب ورودي به سيستم جهت به حداقل رساندن احتياجات مداوم جهت پاکسازي غشاء ها مي باشد.

•   ظرفيتهاي توليد متعدد

 •   پايين بودن هزينه نگهداري سيستم

•   عدم بکار گرفتن مواد زيان بخش براي انسان در اين سيستم

•   مصرف پايين انرژي در سيستم

 •   استفاده از حداقل مواد شيميايي در سيستم اسمز معکوس

 •   از بين بردن تمامي آلاينده ها از قبيل آلاينده هاي آلي، غير آلي و ميکروبي

 •   امکان استفاده از منابع نامتناهي و قابل اطمينان يعني آب درياها در اين سيستم

 •   عدم تحميل هر گونه آثار منفي به محيط زيست

•   پايين بودن هزينه نصب و راه اندازي سيستم

•   قابليت جداسازي آلاينده هايي که به آب رنگ، مزه و بوي نامطلوبي مي دهند از قبيل طعم هاي قليايي و نمکي که بوسيله کلريدها و سولفات ها ايجاد مي گردند.

•   قابليت جداسازي پاتوژن فوق العاده خطرناک به نام Cryptosponolium که باعث ايجاد بيماري مهلک و خطرناک ميشود.

•   توليد خالص تري آب که آب توليدي توسط اين سيستم مورد تاييد NASA قرار گرفته و کاملا با استانداردهاي جهاني مطابقت دارد. خاصيت بسيار عالي حلاليت آن، متابوليسم را در بدن بهبود مي بخشد و اين امر باعث مي شود که ايمني بدن در مقابل عفونت ها افزايش يافته و باعث دفع سموم و ويروس ها گردد. لازم به ذکر استکه نوشيدن آب حاصل از سيستم اسمز معکوس به مدت طولاني به بهبود کارکرد سيستم هاي بدن و سلامتي کمک شاياني مي کند

 •  قابليت جداسازي سمي تري عناصر و مواد مضر براي سلامتي انسان از قبيل کادميوم، سرب، سيانيد، ارسنيک و فنل توسط اين سيستم.

+ نوشته شده در  یکشنبه هفدهم آذر 1387ساعت 12:55  توسط  علی قاسمی(be3da)  | 

سديم، فوايد و مضرات

انسان، تغذيه، سلامتى

سالومه آرمين ـ كارشناس تغذيه

لزوم نمك كه منبع اصلى سديم است از قرنها پيش شناخته شده است، اما در سال 1316ش سديم به عنوان يك عنصر ضرورى شناخته شد. در بسيارى از كشورها تنها منبع نمك تبخير آب دريا است. سديم بيشتر در مايعات خارج سلولى بدن، مايعات داخل عروق خونى و مايعاتى كه اطراف سلولها را احاطه كرده است، وجود دارد. حدود 56 گرم يا 50 درصد كل سديم بدن در اين مايعات، جايى كه قسمت مهمى از محيط سلول را تشكيل مى‏دهد، يافت مى‏شود. در شرايط طبيعى، ميزان سديم موجود در سلولها كم و به اندازه 10 درصد كل سديم بدن است. بدن نيز هميشه سديم را به خارج از سلولها مى‏راند، 40 درصد سديم باقيمانده در اسكلت استخوانى بدن يافت مى‏شود. در كودكان غضروف استخوان مى‏تواند به عنوان ذخيره سديم عمل نمايد. تهى شدن ذخيره سديم بدن به ندرت و فقط در مواردى ممكن است ديده شود كه جذب كاهش، نياز افزايش و محدوديت سديم براى مدت طولانى ادامه يافته باشد.

ترشحات مختلف روده‏اى از قبيل صفرا و شيره پانكراسى حاوى مقادير فراوانى سديم هستند. به طور طبيعى روزانه حدود 3 تا 7 گرم سديم يا 5/7 گرم نمك خورده مى‏شود ولى اين مقدار ممكن است در افراد مختلف متفاوت باشد. 2 قاشق چايخورى نمك محتوى 4 گرم سديم است و بدن از عهده بيش از اين مقدار برمى‏آيد. اگرچه مصرف بيش از حد سديم مى‏تواند مسموم‏كننده باشد، ولى مقدار زيادى كه موجب مسموميت گردد (35 تا 40 گرم) بى‏نهايت بدمزه بوده و احتمالاً داوطلبانه مصرف نمى‏شود.

مقدار كمى سديم از معده جذب مى‏شود ولى بيشتر جذب از طريق روده كوچك به سرعت انجام مى‏گيرد. سديم جذب شده، به وسيله جريان خون به كليه حمل مى‏شود و در آنجا سديم تصفيه شده و مجددا به مقدارى كه براى بدن لازم است، به خون برگردانده مى‏شود. زمانى كه نياز به سديم افزايش يابد، از طريق عمل بعضى از هورمونها، جذب مجدد سديم از كليه تحريك مى‏گردد. و بالعكس، زمانى كه سديم مصرفى زياد شود، ترشح اين هورمونها به منظور كم كردن نگهدارى سديم كاهش مى‏يابد. مقدار سديم در ادرار بستگى به رژيم روزانه دارد، موقعى كه مصرف زياد است افزايش يافته و هنگامى كه مصرف كم است كاهش مى‏يابد. مقدارى سديم هم در استخوان به عنوان ذخيره براى موقع احتياج جاى مى‏گيرد. از آنجايى كه مقدار سديمى كه مى‏تواند در حجم معينى از ادرار دفع شود محدود است، اگر مقدار سديم در رژيم غذايى بيش از قابليت دفع كليه شود، مقدار آن در خون و مايعات بدن زياد خواهد شد و سبب تحريك مركز تشنگى در مغز مى‏گردد و اين حالت منجر به مصرف مايعات بيشترى مى‏شود و مايعات بيشتر به كليه اجازه دفع ادرار بيشتر و در نتيجه سديم بيشتر را مى‏دهد. با كاهش تشنگى مقدار سديم خون نيز كم مى‏شود.

مقدارى از سديم بدن نيز از طريق ادرار از دست مى‏رود. به طور طبيعى اين مقادير خيلى كم است (كمتر از يك گرم)، اما سديمى كه در شرايط محيطى گرم يا تب (كه منجر به افزايش عرق مى‏شود) از دست مى‏رود، قابل ملاحظه است. مقدار كلر و سديمى كه در تابستان در منطقه استوا از دست مى‏رود، حدود 5 تا 6 گرم گزارش شده است. اگر مقادير از دست رفته از طريق پوست زياد شود، هورمون دوباره ترشح شده و با تحريك كليه مقدار سديم بيشترى نگهداشته و كاهش سديم را به حداقل مى‏رساند.

حدود 95 ـ 90 درصد اتلاف طبيعى سديم بدن از طريق ادرار و مابقى از راه مدفوع و عرق است. به طور طبيعى مقدار سديم دفعى روزانه مساوى با مقدار دريافتى است.

در مواردى كه بيش از 4 ليتر مايعات از دست برود، به ازاى هر ليتر اضافه بر اين 4 ليتر حدود 2 گرم سديم (1 قاشق چايخورى نمك) توصيه مى‏شود تا جانشين سديم از دست رفته گردد. اگرچه شخصى كه به آب و هواى موجود عادت ندارد، احتياجش بيشتر و در حدود 2 تا 4 برابر فردى است كه عادت به آب و هواى موجود دارد. همچنين در اثر استفراغ زياد ممكن است مقدار قابل ملاحظه‏اى سديم از دست برود.

از دست رفتن سديم بدن منجر به كم شدن مقدار آن در مايعات خارج سلولى مى‏شود و به منظور حفظ تعادل، پتاسيم و آب سلول را ترك مى‏كنند. اين از دست رفتن آب سلولى همراه با پتاسيم (يك عنصر درون سلولى است) سبب احساس خستگى مى‏شود كه اغلب با تهى شدن سديم همراه است.

فقط تحت شرايط غير عادى نظير اسهال است كه توده هضمى به سرعت از ناحيه هضمى عبور مى‏كند و در نتيجه سبب از دست رفتن مقدار فراوانى سديم در مدفوع مى‏شود.

نقش سديم در بدن

سديم در مايعات خارج سلولى به نگهدارى تعادل طبيعى آب كمك مى‏كند و اثرى مشابه پتاسيم در داخل سلول براى نگهدارى طبيعى موازنه آب دارد. به طور طبيعى بدن قادر به برقرارى موازنه سديم در خارج و پتاسيم در داخل سلول است، اين امر موازنه آب بين داخل و خارج سلول را تنظيم مى‏كند. در صورتى كه سديم درون سلول افزايش يابد و سلول نتواند با سرعت كافى آن را به بيرون براند، آب ،جهت رقيق كردن سديم و به غلظت طبيعى رساندن آن وارد سلول شده و منجر به ورم يا ادم مى‏گردد. اگر آب زيادى وارد سلول شود منجر به مسموميت آب مى‏گردد. نگهداشتن ميزان سديم در سطح پايين در داخل سلول از چنان اهميتى برخوردار است كه سلولها دايما مقدار سديم اضافى را كه وارد آنها مى‏شود به خارج مى‏فرستند.

در اثر عرق كردن و از دست دادن آب و سديم از طريق پوست، موازنه آب در بدن به هم مى‏خورد. با آشاميدن آب به تنهايى (بدون مصرف سديم و نمك)، آب اضافى جهت رقيق كردن پتاسيم داخل سلولى وارد سلول مى‏شود. اين امر سبب كاهش فشار خون مى‏گردد و با خروج پتاسيم از درون سلول شخص احساس خستگى خواهد كرد.

سديم با بى‏اثر كردن عناصرى كه تشكيل اسيد مى‏دهند، بدن را در حالت خنثى نگه مى‏دارد. زمانى كه در مايعات بدن مقادير زيادى از عناصر تشكيل‏دهنده اسيد ظاهر شوند، سديم به منظور مقابله با حالت اسيدى، مى‏تواند از ذخاير استخوانى آزاد شده و اسيد را بى‏اثر كند.

همچنين سديم در انتقال پيامهاى عصبى نقش دارد و اگر تعادل بين سديم خارجى و داخلى سلول طبيعى نباشد، انتقال پيامهاى محرك عصبى نمى‏تواند انجام گيرد.

سديم همچنين براى جذب قند (گلوكز) و انتقال ساير مواد مغذى از غشاء سلول ضرورى است. سديم در كنترل انقباض ماهيچه‏ها نيز نقش مهمى را در بدن ايفا مى‏كند.

مقدار لازم سديم براى بدن

سديم مورد نياز در رژيم روزانه هنوز تعيين نشده است، ولى به طورى كه مشاهده شده است، مقدار سديم مصرفى بيش از مقدار احتياج است. از آنجايى كه رژيمى كه 100 تا 150 ميلى‏گرم سديم دارد براى اكثر مردم بسيار بدمزه است، احتمال مصرف سديم ناكافى بعيد به نظر مى‏رسد. اين نشان مى‏دهد كه مقدار توصيه شده 500 ميلى‏گرم، حدود 10 برابر مقدار لازم جهت تعادل سديم است. كودكان مقدار بيشترى سديم از راه مدفوع از دست مى‏دهند و همچنين براى رشد، نياز زيادترى به سديم دارند. بنابراين احتياج آنان به سديم به ازاى واحد وزن بدن، بيشتر از بزرگسالان است. در دوران باردارى نيز كه حجم مايع خارج سلولى افزايش مى‏يابد، نياز به سديم بيشتر مى‏شود.

كمبود سديم

كمبود اوليه غذايى سديم در انسان تاكنون ديده نشده است، ولى عوارض كمبود ثانويه با افزايش دفع سديم و به واسطه اسهال، استفراغ، شدت تعريق در هواى گرم و يا نارسايى غده فوق كليوى بروز مى‏نمايد. از نشانه‏هاى كمبود آن مى‏توان استفراغ، بى‏اشتهايى، ضعف عضلانى و انقباض دردناك ماهيچه‏ها را نام برد. ضعف و از حال رفتن در اثر نارسايى جريان خون نيز مشاهده شده است.

دريافت زياد سديم

مصرف زياد نمك به مدت طولانى معمولاً با افزايش فشار خون همراه است. در مبتلايان به فشار خون بالا، غلظت سديم در بافتها بالا مى‏رود و آن را مى‏توان با رژيمهاى غذايى محدود از سديم بهبود بخشيد. سديم با فشار خون بالا ارتباط دارد. سديم در بدن نقش حياتى در تنظيم مايعات و فشار خون ايفا مى‏كند. بسيارى از مطالعات در جوامع مختلف نشان داده‏اند كه دريافت زياد سديم با فشار خون بالاتر مرتبط است. اغلب مدارك نشان مى‏دهد كه بسيارى از افراد در خطر فشار خون بالا به وسيله كاهش دريافت نمك يا سديم خطر بروز اين مشكل را كاهش مى‏دهند. اما هنوز سؤالات متعددى باقى مانده است كه به علت نياز به اثبات نقش ساير عوامل دخيل همراه با سديم در اثر فشار خون مى‏باشد. ساير راههاى توصيه‏اى جهت كاهش فشار خون، كم كردن وزن و فعاليت جسمانى است. به مصرف مقادير فراوانى از ميوه و سبزيجات نيز توصيه مى‏گردد زيرا اين مواد غذايى فقير از سديم و چربى هستند و كمك به كاهش وزن و كنترل آن مى‏كنند. مصرف ميوه و سبزيجات بيشتر، سبب افزايش دريافت پتاسيم مى‏گردد كه خود كمكى براى كاهش فشار خون بالاست.

دليل ديگر براى كاهش دريافت نمك اين است كه دريافت نمك زياد (سديم زياد) سبب افزايش دفع ادرارى كلسيم مى‏شود و بنابراين نياز بدن به كلسيم را افزايش مى‏دهد. در حال حاضر نمى‏توان گفت كه چه كسانى ممكن است با مصرف نمك زياد دچار فشار خون بالا شوند. اما كاهش دريافت سديم مى‏تواند براى هر فرد بزرگسال طبيعى نيز مفيد باشد.

منابع غذايى سديم

منابع غذايى سديم دو دسته‏اند: يك دسته به طور طبيعى حاوى سديم هستند و دسته ديگر در مراحل تهيه به آنها افزوده مى‏شود.

نمك و ساير تركيبات حاوى سديم به هنگام فرآيند مواد غذايى به آنها اضافه مى‏گردد. سديم به مقادير مختلف در غذاها موجود است. به طور كلى در غذاهايى كه منشأ حيوانى دارند، بيشتر از آنهايى است كه ريشه گياهى دارند. غذاهايى كه در جدول (1) ديده مى‏شوند حاوى مقدار متفاوتى از سديم هستند. مقدار كل سديم موجود در غذاها معادل سديم موجود در آن به اضافه مقدار نمكى است كه در موقع تهيه به آن افزوده شده است. براى مثال، سيب‏زمينى خام به ازاى 100 گرم حاوى 1 ميلى‏گرم سديم است. اما همين وزن سيب‏زمينى به صورت چيپس حاوى 340 تا 1000 ميلى‏گرم سديم مى‏باشد.

محدوديت سديم

تحت شرايط خاصى مانند افزايش فشار خون و اختلال كليه، محدود ساختن مصرف سديم در رژيم غذايى لازم است. درجه محدوديت با تشديد بيمارى متفاوت است. محدوديت متوسط را مى‏توان با اضافه نكردن نمك به غذا در موقع خوردن به انجام رساند.

در محدوديت شديد لازم است غذاهايى كه طبيعتا كمتر سديم دارند، انتخاب گردد و غذاهايى كه در مراحل تهيه به آن سديم اضافه مى‏شود حذف گردد.

استفاده از غذاهاى جامد و غذاهاى تجارتى مخصوص كودكان كه به آنها نمك اضافه شده است، ممكن است شيرخوار را بخصوص در ماههاى اول زندگى كه قابليت غلظت دادن ادرار كمتر از كودكان بزرگسال است، مستعد ابتلا به فشار خون بالا در زندگى بعدى نمايد.

يك دستور غذايى سالم و مفيد براى 4 نفر

دسر طالبى

مواد لازم:

طالبى كوچك 5 عدد

هلو 2 عدد

آلو 3 عدد

آناناس 4 حلقه

ليموترش 2 عدد

برگ نعنا چند عدد

آب آناناس 3 فنجان

دارچين، ميخك و فلفل نصف قاشق چايخورى

طرز تهيه:

يك عدد از طالبيها را پوست بكنيد و تخمهاى آن را بيرون بياوريد و به صورت مكعبهاى كوچك خرد كنيد. هسته‏هاى هلو و آلو (يا زردآلو) را بيرون بياوريد و به صورت مكعب خرد كنيد. آب ليموترش را بگيريد و به آب آناناس اضافه كنيد. ادويه (دارچين، ميخك و فلفل) را در آن بريزيد و ميوه‏هاى خرد شده را با آن در يك كاسه مخلوط كنيد و يك ساعت در يخچال بگذاريد. در همين مدت يك برش از سر طالبيها را برداريد و با كارد، لبه آنها را هفت و هشت ببريد و در يخچال بگذاريد. قبل از پذيرايى سالاد ميوه را در طالبيها قرار دهيد و روى هر كدام چند برگ نعنا بگذاريد و خنك به ميهمانان تعارف كنيد.

فهرست منابع:

1ـ فروزانى، مينو. مبانى تغذيه، تهران، شركت سهامى چهر، 1372، صص206 ـ 200.

2ـ خلدى، ناهيد. اصول تغذيه رابينسون، تهران، نشر سالمى، بهار 1378، صص177 ـ 176.

3ـ سعادت‏نورى، منوچهر. اصول نوين تغذيه در سلامتى و بيمارى، سازمان انتشارات اشرفى، 1370، صص414 ـ 410.

4ـ بهكام. مهر 1371، شماره 23، صص27.

5- Mahan , L.K. , Krauses Food Nutrition and Diet Therapy. W.B. Saunders Co. 9th ed. 1996.

6ـ از اينترنت WWW.Mednets. Ory.

حكيم ‏باشى

كاسنى

مصريان باستان از ريشه آن غذاهاى خوشمزه مى‏پختند. در رم باستان ريشه آن را با اشتهاى زياد مى‏خوردند. فرانسويان كاسنى را براى خنثى كردن اثرات محرك قهوه مى‏خورند. از اين گياه داروى مسكن ساخته مى‏شود كه براى سل ريوى نافع است. كاسنى خون را تصفيه مى‏كند و اثرات سودبخشى روى كبد، كليه و طحال مى‏گذارد.

براى جلوگيرى از ناراحتيهاى معده و تقويت دستگاه گوارش، از كاسنى شيرينى تهيه مى‏كنند، بدين ترتيب كه هم‏وزن شيره كاسنى، شكر ريخته و مخلوط مزبور را مى‏جوشانند تا قوام بيايد سپس آن را به مصرف مى‏رسانند.

دم‏كرده كاسنى براى رفع يبوست و طراوت چهره مفيد است. در مورد يبوست بايد دم‏كرده برگ و ريشه كاسنى به مقدار دو فنجان در هنگام صبح مصرف گردد. برگ كاسنى داراى املاحى نظير سولفاتها و فسفاتهاى سديم، منيزيوم و پتاسيم و نيترات سديم است.

منبع:ـ

1ـ مهرين، مهرداد. خواص ميوه‏ها و خوراكيها، انتشارات خشايار، تهران 1371، صص121.

2ـ صانعى، صفدر. نسخه شفا (گل و گياه)، انتشارات حافظ نوين، تهران 1378، صص513.

+ نوشته شده در  یکشنبه هفدهم آذر 1387ساعت 12:53  توسط  علی قاسمی(be3da)  | 

تصویر

 

وجود ناخالصیهای معلق و کلوئیدی در آب که باعث ایجاد رنگ و بو و طعم نامطبوع آب می‌شوند، لزوم تصفیه آب را مطرح می‌کند. این ناخالصیها به کمک صاف کردن ، قابل رفع نیستند، لذا از روش انعقاد و لخته‌سازی برای حذف آنها استفاده می‌شود. افزودن یک ماده منعقد کننده به آب باعث خنثی شدن بار ذرات کلوئیدی شده ، این ذرات با نزدیک شدن به هم ذرات درشت دانه و وزین‌تری را ایجاد می‌کنند.

برای کامل کردن این عمل و ایجاد لخته‌های بزرگتر از مواد دیگری به نام کمک منعقد کننده استفاده می‌شود. لخته‌های بدست آمده که ذرات معلق و کلوئیدی را به همراه دارند، به حد کافی درشت هستند و به‌راحتی ته‌‌نشین و صاف می‌شوند.

مکانیسم انعقاد

معمولا برای حذف مواد کلوئیدی آب و فاضلاب ، از ترکیبات فلزاتی مانند آلومینیوم ، آهن یا برخی از ترکیبات الکترولیت استفاده می‌شود. املاح فلزات که به عنوان منعقد کننده وارد آب می‌شود، در اثر هیدرولیز به صورت یونی یا هیدروکسید یا هیدروکسیدهای باردار ، در می‌آید. بوجود آمدن این مولکول باردار بزرگ با خنثی نمودن ذرات کلوئیدی و کاهش پتانسیل زتا (اختلاف پتانسیل بین فاز پخش شده و محیط اطراف آن) که عامل اصلی دافعه بین ذرات کلوئیدی می‌باشد، امکان لازم برای عمل نمودن نیروی واندروالسی بوجود می‌آورند که موجب چسبیدن ذرات به یکدیگر می‌شود.

بنابراین ، عامل اصلی حذف بار کلوئیدها ، یونهای فلزی نیستند، بلکه محصولات حاصل از هیدرولیز آنها می‌باشد. با توجه به آزمایشات مختلف ، یونهای فلزات سه ظرفیتی در عمل انعقاد ، مؤثرتر از سایر یونها می‌باشند. عمل انعقاد توسط عمل لخته‌سازی تکمیل شده ، ذرات بزرگتر شروع به ته‌نشینی می‌کنند. در مرحله ته‌‌نشینی ، عامل زمان بسیار مهم می‌باشد و با قطر ذرات رابطه مستقیم دارد.

نواع منعقد کننده‌ها

منعقد کننده‌های آلومینیوم‌دار

  • سولفات آلومینیوم Al2(SO4)3, n H2O : که نام تجاری‌اش آلوم یا زاج سفید می‌باشد. با اضافه کردن به آب یا بی‌کربنات‌ کلسیم و آب واکنش داده ، هیدروکسید‌ آلومینیوم ایجاد می‌کند که هیدروکسید آلومینیوم مرکزی برای تجمع مواد کلوئیدی ، بدون بار شده ، لخته‌های درشت‌تر ایجاد می‌کند. در صورت ناکافی بودن قلیائیت محیط برای ایجاد هیدروکسید آلومینیم ، از آب آهک و کربنات سدیم استفاده می‌شود. چون +H مانع تشکیل هیدروکسید آلومینیوم می‌شود. عیب مهم استفاده از زاج ، ایجاد سختی کلسیم و CO2 (عامل خورندگی) می‌باشد.

  • آلومینات سدیم Na3AlO3 : این ترکیب هم در اثر واکنش با بی‌کربنات ‌کلسیم ایجاد هیدروکسید آلومینیوم می‌کند. به علت خاصیت قلیایی ، احتیاج به مصرف باز اضافی ندارد.

منعقد کننده‌های آهن دار

  • سولفات فرو (FeSO4, 7H2O): با ایجاد هیدروکسید آهن III ، باعث انعقاد ذرات کلوئیدی می‌شود. همراه آهک هیدراته استفاده می‌شود.

  • سولفات فریک: می‌تواند همراه یا بدون آهک هیدراته مصرف شود و از لحاظ اقتصادی با صرفه‌تر از زاج است. مزایتش نسبت به زاج در میدان وسیعی از PH عمل می‌کند. زمان لازم برای تشکیل لخته‌ها کمتر است و لخته‌ها درشت‌تر و وزین‌تر هستند. با استفاده از سولفات فریک در PH حدود 9 ، منگنز موجود در آب حذف می‌شود و باعث از بین رفتن طعم و بوهای خاص آب می‌شود.

  • کلرور فریک (FeCl3, 6H2O): از پر‌مصرف‌ترین منعقد کننده‌‌هاست و به صورت پودر ، مایع یا متبلور به فروش می‌رسد. در اثر واکنش با بی‌کربنات کلسیم یا هیدروکسید کلسیم ، ایجاد هیدروکسید آهن III می‌کند که مرکزی برای تجمع مواد کلوئیدی به شمار می‌رود.

عوامل مؤثر در انعقاد

  1. PH و قلیائیت: به علت حذف +H از محیط ، برای ایجاد هیدروکسیدهای فلزی باید PH قلیایی باشد. برای تنظیم PH ، اغلب از آب آهک استفاده می‌شود، ولی نباید در حدی باشد که باعث افزایش بی‌رویه سختی آب شود.

  2. مقدار ذرات معلق: هرچه ذرات معلق بیشتر باشد، مصرف کننده منعقدها هم بالا می‌رود.

  3. اثر عوامل فیزیکی: با کاهش دما و نزدیک شدن به صفر ، مشکلات جدی در امر انعقاد بوجود می‌آید و لخته شدن کاهش می‌یابد. به همین دلیل ، مقدار مصرف منعقد کننده‌ها در تصفیه خانه‌ها در زمستان بیشتر از تابستان است.

  4. مواد منعقد کننده: قدرت انعقاد بالا ، انعقاد کنندگی در گستره PH وسیع و همچنین مناسب بودن قیمت از خواص یک منعقد کننده خوب می‌باشد. علاوه بر این می‌توان از کمک منعقد کننده‌ها ، CO2 محلول ، دور همزنهای مورد استفاده در عملیات انعقاد از عوامل مؤثر انعقاد نام برد.

کمک منعقد کننده‌ها

کمک منعقد کننده‌ها با ایجاد پل بین ذرات ریز لخته حاصل از کار منعقد کننده‌ها ، آنها را به صورت لخته‌های درشت و سنگین در آورده ، عمل ته‌‌نشینی را سرعت می‌بخشند. همچنین محدوده PH بهینه را گسترش داده ، مقدار مصرف ماده منعقد کننده را کاهش می‌دهند.

تصویر

چند نمونه از کمک منعقد کننده‌ها‌ مورد استفاده در تصفیه خانه‌ها

  • کربنات سدیم: با تثبیت PH آب و افزایش یونهای -OH ، عمل انعقاد را بهبود می‌بخشد، مخصوصا اگر منعقد کننده مورد مصرف زاج باشد.

  • آهک هیدراته: برای جبران کمبود قلیائیت محیط و از بین بردن CO2 و کاهش سختی آب استفاده می‌‌شود.

  • گاز کلر: از بین بردن مواد آلی موجود در آب که عامل ممانعت کننده در انعقاد هستند.

  • پلی الکترولیتها: دارای خواص پلیمر و الکترولیتی بوده ، می‌توانند اندازه لخته‌‌ها را درشت‌تر نمایند. از دیگر موارد مورد استفاده ، سیلیس فعال یا سدیم سیلیکات و بنتونیت (عامل پلاستیسیته کردن سرامیک) می‌باشد.

آزمایش جار

برای تعیین میزان ماده منعقد کننده لازم و همچنین PH بهینه برای عمل انعقاد ، از آزمایش جار استفاده می‌شود. دستگاه جار از 6 بشر تهیه شده است که از نمونه مورد نظر بطور مساوی در تمام بشرها ریخته ، PH را به ترتیب 2 ، 4 ، 6 ، 8 ، 10 ، 12 در نظر می‌گیریم. به هر بشر به مقدار مساوی از منعقد کننده و کمک منعقد کننده مورد نظر ریخته می‌شود و در دمای معین به مدت 20 دقیقه بشرها هم زده می‌شود.

بعد از این مدت ، آب هر یک را به استوانه‌های مدرج انتقال داده ، منتظر ته‌نشین شدن آنها می‌مانیم. بهترین جواب بیشترین رسوب تشکیل شده و زلالترین محلول رویی می‌باشد. با این ترتیب گستره PH بهینه معلوم می‌شود.
+ نوشته شده در  یکشنبه هفدهم آذر 1387ساعت 12:52  توسط  علی قاسمی(be3da)  | 

شوری و سدیمی بودن خاک

شوری و سدیمی بودن خاک یکی از مشکلات مهم خاک‌های مناطق خشک و نیمه خشک است. در این مناطق بدلیل کمبود بارندگی و اقلیم خشک، املاح در خاک تجمع پیدا می‌کنند و در نتیجه خاکهای شور حاصل می‌شود. این خاک محیط نامناسبی برای رشد و تولید بوده که هم کمیت محصول را پائین می‌آورد و هم کیفیت محصول را کاهش می‌دهد.

طبق آمار %۱۵ سطح کل کشور ما را خاکهای شور و چیزی حدود %۵۰ خاکها قابل بهره‌برداری و آبیاری می‌باشند.

بطور کلی خاک‌های شور دارای مقدار زیادی املاح محلول هستند که این نمک زیاد مشکلاتی را برای گیاه بوجود می‌آورد.

شوری خاک چگونه تعیین می‌شود؟

شوری خاک را براساس پارامتری بنام E.C. یا قابلیت هدایت الکتریکی مشخص می‌کنند. هدایت‌سنج الکتریکی، دستگاهی است که قابلیت هدایت الکتریکی محلول خاک یا E.C. را اندازه‌گیری می‌کند. خاک‌هایی که E.C. آن‌ها بیشتر از Ds/m  ۴ باشد جزء خاکهای شور طبقه‌بندی می‌شوند.

2.تحمل درختچه‌ها و درختان زینتی نسبت به شوری 

نام گیاه

حداکثر مجاز E.C. (Ds/m)

نام گیاه

حداکثر مجاز E.C. (Ds/m)

یاسمن

2-1

کاج سیاه

6-4

گل رز

3-2

نعلب درختی

6-4

لاله درختی

3-2

اوکالیپتوس

8-6

عَشَقه

4-3

خرزهره

8-6

بداغ 

4-3

نخل بادبزنی

8-6

توری

4-3

دراسیتا

8-6

ماگنولیا

6-4

گل کاغذی

8>

شمشاد

6-4

گل یخ

8>

 

 

حساسیت گیاهان به شوری خاک

گیاهان نسبت به شوری خاک حساسیت متفاوتی دارند و بعضی می‌توانند شوری را تحمل کنند که به آن‌ها اصطلاحاً گیاهان متحمل به شوری گفته می‌شود. بعضی دیگر نسبت به شوری خاک حساس هستند که جزء گیاهان حساس محسوب می‌شوند. گل‌ها و گیاهان زینتی جزء گیاهان حساس به شوری قلمداد می‌شوند.

 3.اثرات شوری روی رشد گیاه

شوری خاک از چند طریق رشد گیاه را دچار محدودیت می‌کند:

1- آب قابل استفاده گیاه را کاهش می‌دهد؛ به عبارت دیگر در خاک‌های شور، گیاهان زودتر دچار پژمردگی می‌شوند که این پدیده را اصطلاحاً خشکی فیزیولوژیکی می‌گویند. زیرا بدلیل شور بودن خاک، گیاهان نمی‌توانند آب درون خاک را جذب کنند.

2-  مسمومیت؛ بعضی از یونها به مقدار زیاد در خاکهای شور وجود دارند و بر اثر جذب زیادشان توسط گیاه، برای آن ایجاد مسمومیت می‌کنند که از مهمترین آن‌ها می توان کلر،سدیم و بر را نام برد.

3- عدم تعادل تغذیه‌ای؛ در خاکهای شور بدلیل وجود زیاد بعضی از یونها تغذیه گیاه، دچار مشکل می‌شود. بعنوان مثال در یک خاک شور، بدلیل غلظت زیاد کلر در محلول خاک و جذب آن بوسیله‌ی گیاه، جذب نیترات و سولفات توسط گیاه کم می‌شود. در صورتیکه نیترات و سولفات از یون‌های بسیار ضروری در تغذیه گیاه هستند. یا بعنوان مثال، جذب زیاد سدیم توسط گیاه، باعث کاهش جذب پتاسیم می‌شود.

نوع دیگری از خاک‌های دارای املاح زیاد اصطلاحاً خاک‌های سدیمی گفته می‌شوند یعنی خاک‌هایی که درصد سدیم تبادلی آن‌ها زیاد است.

 

بطور کلی، ما خاکها را بر اساس سه پارامتر E.C.،PH ،ESP  و یا درصد سدیم تبادلی طبقه‌بندی می‌کنیم.

 

4. طبقه‌بندی خاک‌های متاثر از املاح براساس Eph, Esp, Ec

نوع خاک

ph

Esp

Ec(Dsm-1)

شور

4 > 8/5

15<

<

سدیمی

4<

15>

8/5>

شور و سدیمی

4>

15>

8/5<

مصنوعی

4<

15<

8/5>

                                                           

 

خاکهای شور، خاکهایی هستند که E.C. آن‌ها بزرگتر از ۴ و ESP یا درصد سدیم تبادلی شان بیشتر از ۱۵ و PH  کمتر از ۵/ 8 دارند.

خاکهای سدیمی E.C. کمتر از ۴ و ESP بیشتر از ۱۵ و PH بیشتر از ۸/۵ دارند.

 

 

5.اصلاح خاکهای شور

راههای متفاوتی برای اصلاح خاکهای شور و سدیمی وجود دارد که به شرح ذیل است :

1- اساس اصلاح خاکهای شور، آب‌شویی است. یعنی از طریق مصرف آب اضافی، نمکهای محلول را از خاک شست و شو می‌دهیم؛

 

2- اما روش‌های دیگری هست که اثرات سوء شوری را کاهش می دهند که مدیریت بهره برداری از خاکهای شور گفته می‌شود. بعنوان مثال، در خاکهای شور باید دور آبیاری را کوتاهتر بگیریم به عبارت دیگر آبیاری زود به زود  انجام شود تا غلظت املاح در خاک افزایش پیدا نکند؛

 

3- همچنین در خاک‌های شور، باید از کودهایی استفاده بکنیم که اصطلاحاً ضریب شوری پائین‌تری داشته باشند یعنی کود خاک را شورتر نکند؛

 

4- استفاده از مواد آلی در خاکهای شور؛

5- استفاده از سیستم مناسب کشت و کار که اثرات شوری را کم کند؛

6- تغییر روش آبیاری.

 

اصلاح خاک‌های سدیمی که ESPبالایی دارند با اصلاح خاک‌های شور متفاوت است، در این خاک ها باید یکسری مواد شیمیایی اصلاح کننده به خاک اضافه بکنیم. مهمترین و بهترین موادی را که می توان در خاک‌های کشور ایران استفاده کرد گچ یا گوگرد می‌باشد. گچ همان سولفات کلسیم است. به عبارت دیگر دارای عنصر کلسیم است. این کلسیم روی سطح ذرات خاک، جانشین سدیم می‌شود و سدیم را از سطح ذرات خارج کرده و وارد محلول خاک می‌کند و بعداً از طریق آب‌شویی، سدیم اضافی خارج می‌شود.

 

اما زمانی که گوگرد استفاده می‌کنیم گوگرد توسط یک باکتری بنام تیوباسیلوس دبو اکسیدانس در خاک اکسید می‌شود و تولید اسید سولفوریک می‌کند. اسید سولفوریک بر روی آهک خاک اثر کرده و تولید گچ می‌کند و گچی که بدین ترتیب تولید می‌شود کار اصلاح را انجام می‌دهد.

 

 

6.مقاومت گیاهان مختلف به درصد سدیم تبادلی خاک ESP

مقاومت

مقدار Esp

بسیار حساس

10-2

حساس

20-10

نیمه مقاوم

40-20

مقاوم

60-40

 

 نقش روی در کاهش تنش شوری 7.

شوری در ایران و بسیاری از مناطق خشک و نیمه خشک جهان عامل محدود کنندة رشد و نمو گیاهان زراعی است. براساس آمار موجود، سطح کلی خاکهای شور در اراضی ایران 33/7 میلیون هکتار برآورد شده است (مؤمنی، 1380). شوری خاک به روشهای متعدد در عملکرد محصول اثر می‌گذارد. از مهم‌ترین آثار شوری می‌توان به کاهش آب قابل استفاده گیاه، ایجاد مسمومیت توسط برخی یونهای سمی، فعالیت اندک در گیاه، ناهنجاریهای تغذیه‌ای، کاهش رشد و کیفیت محصول اشاره نمود. در شرایط شور، غلظت سدیم ) معمولاً بیش از غلظت عناصر غذایی پر مصرف و کم مصرف بوده و این امر موجب می‌شود در گیاهان تحت تنش شوری، عدم تعادل تغذیه‌ای از جهات گوناگون بروز کند. مطالعات انجام شده بیانگر این است که بخش عمدة مشکلات تغذیه‌ای گیاهان در شرایط شور، از طریق تغییر در قابلیت استفاده عناصر غذایی به صورت زیر ایجاد می‌شود (همایی، 1381).

  از طریق ایجاد اختلال در جذب و توزیع عناصر غذایی توسط ریشه‌ها و یا کاهش رشد آنها از طریق ایجاد اختلال در جذب توزیع عناصر غذایی توسط ریشه‌ها و یا کاهش رشد آنها از طریق مختل کردن متابولیسم عناصر غذایی در درون گیاه که به طور عمده مربوط به کاهش جذب آب توسط گیاه است. بدین ترتیب شوری می‌تواند با تأثیر بر شکلهای شیمیایی عنصر غذایی در خاک، انتقال، یا توزیع عناصر غذایی درون گیاه و یا غیر فعال نمودن تأثیرات فیزیولوژیکی عنصر غذایی مصرف شده، منجر به افزایش ذاتی نیاز غذایی گیاه گردد.

   قدم اول در بررسی وضعیت حاصلخیزی خاکها، تخمین صحیح میزان عنصر قابل جذب گیاه است. از آن جایی که روی (Zn) یکی از عناصر ضروری گیاه بوده و کمبود آن معمولاً در اوایل فصل رشد گیاه مشاهده ‌می‌شود، وضعیت عنصر روی قبل از کشت و تعیین مقدار روی مورد نیاز گیاه بسیار مهم است. بدین منظور از روشهای عصاره‌گیری متفاوتی برای استخراج روی استفاده می‌شود. این روشها براساس استفاده از اسیدهای آلی و معدنی یا کمپلکسهای گوناگون برای عصاره‌گیری و سپس اندازه‌گیری عنصر روی در عصاره استوار است. تعیین این که کدام یک از روشهای عصاره‌گیری بهترین همبستگی را با عکس‌العمل گیاه (غلظت جذب عنصر، عملکرد مطلق و عملکرد نسبی) خواهد داشت، بیشترین به ویژگیهای خاک و همچنین گیاه مربوط است؛ در نتیجه سبب خواهد شد که در شرایط خاکی متفاوت، روشهای مختلفی مورد استفاده قرار گیرد (کشاورز، 1375). در بین عوامل مؤثر بر روی (Zn)

قابل استفادة گیاه، اثر شوری به درستی شناخته نشده است و احتمال دارد تفسیر نتایج تجزیه خاک برای روی قابل جذب گیاه در خاکهای شور و غیر شور، یکسان نباشد (حسینی و کریمیان، 1378). از این رو می‌بایست مرزهای جداگانه‌ای برای تفسیر نتایج تجزیه خاک، مخصوص خاکهای شور پایه گذاری کرد (ملکوتی و نفیسی، 1373). قبلاً در برخی مطالعات نشان داده شده است که در خاکهای شور، مصرف مقادیر بالاتر عنصر روی موجب افزایش تحمل گیاه به شوری و عملکرد آن می‌شود. در این ارتباط سؤالات اساسی زیر مطرح است:

   آیا شوری موجب تغییردر نگهداری وتثبیت روی درخاک‌خواهد شد؟ و آیا این موضوع موجب تفاوت در روش استخراج روی از خاک در شرایط شور نسبت به شرایط غیر شور خواهد گردید؟

   آیا شوری موجب اختلال در جذب و یا توزیع روی توسط ریشه‌ها شده و در مورد قابلیت استفاده روی تأثیر می‌گذارد؟

   تا چه اندازه‌ای نقش تغذیه‌ای روی در بهبود شرایط رشد گیاهان در خاکهای شور مؤثر است؟

 قابلیت استفاده روی در شرایط شور

  روی از جمله عناصر ضروری و کم مصرف برای گیاهان است که به صورت کاتیون دو ظرفیتی (Zn)    جذب می‌شود. این عنصر یا به عنوان بخشی از ساختمان آنزیمهای به کار می‌رود و یا به صورت کوفاکتورهای تنظیم کننده در تعداد زیادی از آنزیمها عمل می‌کند. روی در گیاهان حداقل در ساختمان چهار آنزیم کربنیک آنهیدراز، الکل دهیدروناژ، سوپراکسید  دیسموتاز و  پلی‌مزار به کار رفته است. این عنصر برای ساخته شدن ایندول استیک اسید از ترپتوفان ضروری می‌باشد. کمبود ) مانع از سنتز پروتئین و متابولیسم کربوهیدراتها نیز می‌شود. همچنین تراوایی غشائ پلاسمایی در گیاهان مبتلا به کمبود روی، افزایش یافته و منجر به خروج پتاسیم، نیترات و ترکیبات آلی از سلول ریشه می‌گیرد.

   مطالعه شکلهای شیمیایی روی در خاک به منظور ارزیابی قابلیت استفاده آن برای گیاه در کشاورزی و برای تغیین میزان تحرک در خاک حائز اهمیت فراوان است. بر این اساس. مقدار عنصر روی کل خاک به اجزاء متمایز زیر تقسیم می‌شود. این جزءها عبارتند از:

1 ـ یونهای آزاد Zn   ) ) و کمپلکسهای آلی آن در محلول خاک

2 ـ روی جذب سطحی شده و تبادلی در فاز کلوئیدی خاک

3 ـ کانیهای ثانویه و کمپلکسهای نامحلول در فاز جامد خاک

با توجه به خواص فیزیکی و شیمیایی خاک، قابلیت استفاده از روی متفاوت است. در بین عوامل مؤثر بر روی قابل استفاده گیاه، به طور عمده عواملی چون میزان کل روی، ، مواد آلی، کربنات کلسیم، محلهای جذب، فعالیت میکروبی و رژیم رطوبتی خاک نقش مهمی را ایفا می‌کنند، ولی سایر عوامل نظیر شرایط اقلیمی، شوری و اثرات متقابل روی و سایر عناصر کم مصرف و پر مصرف نیز مهم هستند. با این وجود، مطالعات اندکی در رابطه با اثر شوری خاک بر تغذیه گیاهان از جهت عنصر کم مصرف روی انجام شده است. در این ارتباط اثر سمی بور عموماً شناخته شده است ولی رفتار آهن )، منگنز ) و روی Zn) ) در خاکهای شور کاملاً شناخته نشده است.    در شرایط شور قابلیت استفاده عناصر غذایی به غلظت و ترکیب نمک بستگی دارد. علاوه بر این، با توجه به واکنش نمک PH) )، قدرت یونی و ضریب فعالیت نمک، اثر شوری بر حلّالیت عناصر غذایی متفاوت است. نمکهایی که هیدورلیز شده و سبب تغییر می‌شوند، می‌توانند تغییرات بیشتری را در این شرایط سبب گردند. فعالیت یونی نمک نیز بر حلّالیت کربناتهای خاک و گچ تأثیر می‌گذارد. این موضوع سبب خواهد شد که تغییراتی در اشکال عناصر غذایی در خاک و قابلیت استفادة آن به وجودآید.

برخی مطالعات نشان داده است که میزان روی قابل استفاده با افزایش شوری (نمک ) زیاد می‌شود. دلیل این موضوع جایگزینی روی Zn) ) قابل تبادل با سدیم Na) ) اعلام شده است. از سوی دیگر طی دو آزمایش جداگانه در خاکهای شور و سدیک، مشاهده شد که حلّالیت عناصر کم مصرف Mn, Cu,Fe,Zn) ) فوق‌العاده کم بوده و کاهش در حلّالیت این عناصر، موجب کمبود آن در گیاهان می‌شود. در این ارتباط، حسینی و کریمیان (1378) طی بررسی خود بر روی اثر شوری در عصار‌ه‌پذیری روی قابل استفاده گیاهی با چهار سطح روی (0 , 10   و 15 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک به صورت Zn- EDTA) ) و پنج سطح شوری (0 , 3/4 6 و 9/7 میلی‌گرم کلرید سدیم در هر کیلو‌گرم خاک) به سه روش عصاره‌گیری  به این نتیجه رسیدند که افزایش میزان شوری خاک موجب عصاره‌پذیری بیشتر روی بومی خاک می‌گردد. ولی عصاره‌پذیری روی مصرفی با افزایش شوری خاک کاهش می‌یابد. این موضوع به ویژه در عصاره‌گیر محسوس‌تر بود. با این وجود، در شرایط شور جذب عناصر غذایی به دلیل کاهش حجم ریشه و خاصیت آنتاگونیسمی بین عناصر غذایی و یونهای سمی کاهش می‌یابد. در این رابطه  و همکاران (2001) اعلام نمودند که با افزایش شوری، نسبت اندام هوایی به ریشه افزایش یافته و حجم ریشه کاهش می‌یابد. علاوه بر این، آنها کاهش جذب عناصر کم مصرف را در شرایط شور، ناشی از جذب بیشتر عناصری چون Ca,Na,Mg دانسته‌اند. شوری موجب تغییرات ساختمانی در ساقه، ریشه و برگ و گیاهان نیز می‌شود؛ به طوری که گیاهان تحت تنش شوری، دسته‌های آوندی کمتر و با قطر کوچکتری دارند، ولی در مقابل دارای سلولهای پارانشیمی بیشتری هستند. بر این اساس نشان داده شده که مصرف روی در غلظتهای بالا می‌تواند ریشه را (به واسطة افزایش سطح جذب آن) در شرایط شور بهبود بخشیده و تشکیل آوند چوبی را در مقایسه با گیاهان بدون مصرف روی زیاد کند ( ,  1997 ( . غلظتهای بالاتر روی Zn) )

نقش مهمی در افزایش سطح جذب به واسطة طویل شدن ریشه و همچنین تسهیل انتقال آب و عناصر غذایی در گیاه به دلیل افزایش قطر و تعداد آوندها خواهد داشت.

عکس العمل گیاه به روی در شرایط شور

بررسیها نشان می‌دهد که اثر متقابل مثبتی بین شوری خاک و مصرف روی در افزایش عملکرد گیاهان وجود دارد. در آزمایشی محققین نشان دادند که مصرف روی، سبب رشد و نمو گیاه گوجه فرنگی در سطوح بالای شوری می‌شود، ولی در خاک غیر‌شور، این گیاه هیچ عکس‌العملی به روی نشان نمی‌دهد. این وضعیت در خاکی رخ داد که مقادیر مناسبی از روی به طور طبیعی وجود داشت. در همین ارتباط اعلام شده است که مصرف روی حداکثر تا 10 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک، موجب کاهش غلظت سدیم و افزایش غلظت پتاسیم در رقمهای حساس به شوری برنج می‌شود. ولی در مورد غلظت سدیم و پتاسیم در ارقام مقاوم به شوری، تأثیری ندارد. از این رو به نظر می‌رسد با توجه به مقاومت گیاهان به شوری، تأثیر‌پذیری آنها در اثر استفاده از روی نیز متفاوت است. برای مثال، گزارش شده است که بین سه گونة زراعی جو، چاودار و ذرت (با حساسیتهای مختلف به شوری)، بیشترین جذب نسبی روی ) در شرایط شور از جو به دست آمد که متحمل‌ترین گونه به شوری بود و بعد از آن، به ترتیب چاودار و ذرت قرار گرفتند. البته در جو نیز جذب نسبی روی ) حدود 20 درصد کاهش داشت. در مورد آهن Fe) ) نیز وضع به همین صورت بود. ولی جالب این که جذب دو عنصر کم مصرف منگنز Mn) ) و مس Cu) ) توسط جو در شرایط شور تغییری نیافت و شوری مانع جذب این عنصر نشد. به عبارت دیگر در گونه‌ گیاهی متحمل به شوری (جو) جذب منگنز و مس تفاوتی با جذب آنها در شرایط غیر شور نداشت (ملکوتی و همکاران، 1382). در آزمایش دیگری نیز نشان داده شد که در شرایط شور، مصرف عنصر روی، عملکرد اندام هوایی سویا را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد. دردی‌پور و همکاران (1380) همچنین نشان دادند که مصرف پتاسیم و روی بر مبنای آزمون خاک موجب افزایش عملکرد جو می‌شود. خوشگفتارمنش و همکاران (1380) دریافتند که در خاکهای شور مصرف سولفات روی موجب افزایش تحمل گیاه گندم به شوری و در نتیجه افزایش عملکرد آن می‌گردد. آنها اعلام کردند که در خاکهای شور بازده کودهای حاوی املاح پایین بوده و باید با مصرف مقدار بیشتری کود سولفات روی (تا حد 240 کیلوگرم در هکتار) عملکرد گیاه را افزایش داد.

بر همکنش مثبت پتاسیم و روی در مقابله با شوری

    گیاهان حساس به شوری نسبت به مصرف پتاسیم عکس‌العمل مناسب‌تری نشان می‌دهند. با افزایش نسبت پتاسیم به سدیم K/Na) ) در محلول خاک، تحمل گیاه به شوری افزایش می‌یابد. شواهد نشان می‌دهد که تحت شرایط شور، علائم کمبود پتاسیم با وجود بالا بودن غلظت آن در برگهای گندم، همچنان وجود دارد، چون مقداری از پتاسیم جذب شده برای خنثی کردن بار الکتریکی کلر ذخیره شده در واکوئلها تجمع یافته و کمکی به واکنشهای حیاتی نمی‌کند. از این رو در این شرایط با افزایش مقدار مصرف سولفات پتاسیم، می‌توان علاوه بر رفع علائم کمبود، اثرات مسمومیت شوری را نیز کاهش داده و عملکرد را افزایش داد (مهاجر میلانی و همکاران 1378؛ درودی و سیادت، 1378).    با افزایش غلظت پتاسیم در محلول خاک، تحمل گیاهان به تنش شوری زیاد   می‌شود. این در حالی است که وقتی میزان آب قابل دسترسی گیاه کم ‌باشد، افزایش پتاسیم حتی در شوریهای بالا (15 دسی‌زیمنس بر متر) باعث بیشتر شدن تحمل می‌شود. مصرف سولفات پتاسیم در شرایط شور موجب کاهش اثرات سوء تجمع سدیم و کلر در برگهای گندم شده و در نهایت عملکرد را افزایش می‌دهد. همچنین حد بحرانی پتاسیم برای محصولات زراعی مقاوم به شوری مانند پنبه در شرایط شور (250 میلی‌گرم در کیلوگرم) بیش از شرایط غیر‌شور (210 میلی‌گرم در کیلوگرم) است و برای گیاهان نیمه متحمل و یا حساس به شوری، این اختلاف بیشتر خواهد بود.    با افزایش غلظت پتاسیم و روی در شرایط شور، پراکنش و طول ریشه‌ها زیاد می‌شود که در نتیجة آن، سطح جذب عناصر غذایی افزایش می‌یابد. همچنین مصرف سولفات روی در این شرایط تشکیل آوندهای چوبی را در گیاهان تحت تنش شوری در مقایسه با گیاهان بدون مصرف آن بهبود داده و از تخریب آن جلوگیری می‌کند.    از آن جایی که کلر در رقابت بانیترات خاک، جذب ازت را مختل می‌نماید و از سوی دیگر با مصرف پتاسیم، بازیافت ازت افزایش می‌یابد، به طوری که به ازاء افزایش هر واحد شوری (بیش از آستانه کاهش گندم) حدود 25 کیلوگرم اوره و 20 کیلوگرم سولفات پتاسیم و 5 کیلوگرم سولفات روی در هر هکتار بیش از مقدار کود توصیه شده در شرایط غیر شور پیشنهاد می‌شود (ملکوتی و همکاران، 1381).

پیشنهادها (چه باید کرد؟)

در اراضی شور به دلایل متعددی از جمله بالا بودن  خاک، کمبود مواد آلی، درصد بالای کربنات کلسیم و بی‌کربنات کلسیم، تنشهای خشکی و شوری، کیفیت پایین آبهای آبیاری و مهم‌تر از همه غلظت بسیار اندک روی قابل استفاده، بازده کودهای حاوی روی بسیار پایین است. بنابراین احتمالاً مصرف سولفات روی در مقادیر کم نقش مؤثری در افزایش عملکرد گندم نخواهد داشت. تحقیقات بیشتر در این زمینه همچنان ادامه دارد.    به طور کلی مصرف سولفات روی در اراضی شور در شرایطی که شوری در حد کم تا متوسط باشد (با توجه به تحمل گیاه) بازده عملکرد خوبی را به همراه خواهد داشت.

 

 

استاد راهنما: جناب دکتر مهرداد مستشاری

 

 

                                                       پدید آورندگان :

مژده خانی      

زینب زرعکانی 

+ نوشته شده در  یکشنبه هفدهم آذر 1387ساعت 11:27  توسط  علی قاسمی(be3da)  | 

اصول شيميايى خاک
در هر طرح آبيارى بايد به اصول شيميايى خاک و کنش‌هايى که خاک با ترکيبات شيميايى موجود در آب آبيارى صورت مى‌دهد به همان اندازه خصوصيات فيزيکى خاک اهميت داد. اين موضوع به‌خصوص در وضعيت آب و هواى خشک و نيمه خشک، که معمولاً آب و خاک از کيفيت مطلوبى برخوردار نمى‌باشند، داراى اهميت خاصّى است. مسائل شيميايى خاک و آب به دو بخش تقسيم مى‌شود. بخش اول مربوط به تجمع نمک در خاک و اثرات آن بر رشد گياه و بخش دوم در ارتباط با اثرات ويژه عناصر شيميايى موجود در آب يا خاک بر گياه مى‌باشد.

مسائل شورى و سمّيت عناصر شيميايى ممکن است در برخى طرح‌هاى آبيارى به اندازه‌اى جدّى باشد که ساير بخش‌هاى طرح را تحت ‌تأثير قرار دهد. بطورى که اگر در مورد آن چاره‌انديشى نشود مى‌تواند طرح را از حّيز انتفاع خارج سازد. چنانچه در بررسى‌هاى مطالعاتى طرح مشاهده شود که چنين خطراتى در انتظار است، بايد تمهيدات لازم براى مقابله با آن در نظر گرفته شود. چنين تعمهيداتى ممکن است باعث تغييراتى در پارامترهاى طرح گردد، مثلاً تغيير دادن آب مورد نياز آبيارى و يا لحاظ نمودن تأسيسات زه‌کشى در طرح که اين امر هزينه‌ها و بازدهى طرح را تغيير خواهد داد. بنابراين لازم مى‌شود که از همان ابتداى طرح به مسئلهٔ کيفيت آب و خاک توجه گردد.

خصوصیات شیمیایی خاک

تأثیر نمک بر مقدار محصول

مدیریت آب و خاک شور

کنترل نمک



خصوصيات شيميايى خاک
طبقه‌بندى خاک‌هاى شور- خاک‌ها به لحاظ شورى بر اساس هدايت الکتريکى عصاره اشباع آنها که با علامت ECe نشان داده مى‌شود طبقه‌بندى مى‌شوند، از اين نظر خاک‌ها به ۴ گروه تقسيم بندى مى‌شوند:


۱. خاک‌هاى نرمال يا معمولي


۲. خاک‌هاى شور


۳. خاک‌هاى سديمي


۴. خاک‌هاى شور- سديمى







مشخصه‌هاي اين خاک‌ها در جدول (طبقه‌بندى خاک‌هاى متأثر از نمک بر اساس عصاره اشباع) نشان داده شده است.در اين جدول هدايت الکتريکى عصاره اشباع خاک بر حسب ميلى‌موس بر سانتى‌متر مى‌باشد. براى استفاده از آن بايد مقدار SAR از فرمول زير محاسبه شود.


(معادله ۱): SAR= Na/((Ca+Mg)/2)0.5



که در آن:


SAR= نسبت جذبى سديم، ۲/۱(mmol/L)
+Na = غلظت يون سديم، (meq/L)
Ca+2 = غلظت يون کلسيم، (meq/L)
Mg+2 = غلظت يون منيزيم، (meq/L)


تأثير نمک بر مقدار محصول
حساسيت گياه به کلر، سديم وبرُِ گياهان زراعى به کلر کمتر حساسيت نشان مى‌دهند، اين حساسيت فقط در مورد درختان ميوه از اهميت برخوردار است. در جدول A حساسيت برخى از گياهان نسبت به کلر نوشته شده است. ارقام جدول A حدّ بالاى مقاومت گياه نسبت به کلر است که بالاتر از اين حدّ براى گياه سمّيت خواهد داشت. از ارقام اين جدول به‌خوبى مى‌توان در طراحى سيستم‌هاى آبيارى براى به‌دست آوردن نسبت آب‌شويى استفاده نمود.

حساسيت برخى گياهان زراعى به سديم نيز که بر حسب درصد سديم قابل تبادل خاک سنجيده مى‌شود (ESP) در جدول B نشان داده شده است. ارقامى که درجدول B براى ESP ذکر شده است آستانه‌اى است که اگر ESP به آن برسد براى گياه خطرناک خواهد بود.


[تصوير: 98.jpg]
مقدار زیاد نمک در بعضی از گیاهان باعث زرد شدن آنها می شود

جدول A : حساسیت برخی میوه‌ها در مقابل کلر (میلی‌اکی‌والانت در لیتر)

جدول B : مقاومت گیاهان مختلف زراعی به درصد سدیم قابل تبادل خاک

جدول C : محدودیت آب از نظر بُر برای گیاهان زراعتی مختلف




مديريت آب و خاک شور

کيفيت آب آبيارى - تمام آب‌ها کم و بيش محتوى نمک‌هاى مختلف مى‌باشند. يون‌هايى که معمولاً براى تعيين درجه تناسب آب براى آبيارى اندازه‌گيرى مى‌شوند عبارت است از: سديم- منيزيم- کلسيم به‌عنوان کاتيون‌ها و سولفات، بى‌کربنات و کربنات بعنوان آنيو‌ها. شورى کل بر حسب EC آب آبيارى که با ECiw نشان داده مى‌شود توصيف مى‌گردد. علاوه بر EC مقادير بُر، PH و SAR نيز سنجيده مى‌شوند. نتايج تجزيه شيميايى يون‌ها بر حسب ميلى‌اکى‌والانت در ليتر (meq/1) يا ميلى‌گرم در ليتر (mg/l) توصيف مى‌شود. اين دو معيار با رابطه زير به‌يکديگر مرتبط مى‌باشند:

( mg/l ) /وزن اکى‌والانت =( meq/l )

مقدار کل نمک (شوري) را مى‌توان بر حسب بقاى مانده خشک (TDS) نيز که به‌صورت ميلى‌گرم در ليتر توصيف مى‌شود بيان نمود. به‌دليل اينکه غلظت نمک در آب آبيارى کمتر از غلظت آن در خاک است، هدايت الکتريکى آب آبيارى بر حسب واحد ميکروموس بر سانتى‌متر mhos/cm نيز بيان مى‌شود. هر ميلى موس برابر ۱۰۰۰ ميکروموس مى‌باشد.

درجه تأثير کيفيت آب بر رشد گياه تابعى از شرايط فيزيکى خاک، درجه mhos/cm نيز بيان مى‌شود. هر ميلى‌موس برابر ۱۰۰۰ ميکروموس مى‌باشد .

درجه تأثير کيفيت آب بر رشد گياه تابعى از شرايط فيزيکى خاک، درجه مقاومت گياه به شوري، وضعيت آب و هوايي، روش آبياري، تعداد دفعات آبيارى و مقدار آبى است که به زمين داده مى‌شود. به‌دليل اين پيچيدگى‌ها نمى‌توان روش قابل قبولى را براى طبقه‌بندى کيفى آب‌ها ارائه نمود. لذا روش‌هاى طبقه‌بندى قراردادى است و ممکن است يک آب در يک نوع طبقه‌بندى براى يک منطقه خوب و در طبقه‌بندى ديگر جزء آب‌هاى با کيفيت متوسط يا بد به‌حساب آيد.

معيارهاى کيفى آب - در طبقه‌بندى‌هاى کيفى آب سه معيار اساسى مورد نظر است، شورى (غلظت کل نمک‌ها)، سديم و سمّيت عناصر شيميايي. اثر عمده شورى آب اين است که به دليل بالابودن پتانسيل اسمزي، جذب آب توسط ريشه‌ها را کاهش داده و لذا تبخير - تعرق گياه کاهش پيدا مى‌کند که در نتيجه محصول تقليل پيدا مى‌کند. از طرف ديگر سديم علاوم بر سمّيّت براى بعضى گياهان به‌دليل اثر نامطلوب درصد سديم قابل تبادل (ESP) بر ساختمان خاک و نفودپذيرى حائز اهميت است. از ترکيب توأم شورى و سديم توسط آزمايشگاه شورى خاک آمريکا روشى براى طبقه‌بندى آب‌هاى آبيارى ارائه شده است که تا به‌حال کاربرد وسيعى در طرح‌هاى آبيارى داشته است. در اين روش براى شورى آب از معيار هدايت الکتريکى (ميکروموس بر سانتى‌متر) و براى سديم ازمعيار نسبت جذب سديم SAR استفاده شده است.

در اين روش طبقه‌بندى شورى آب‌ها به ۴ گروه و SAR نيز به ۴ دسته تقسيم و لذا از ترکيب اين دو نمايه شانزده نوع آب طبقه‌بندى شده‌اند. در اين طبقه‌بندى که درشکلD نشان داده است C علامت شورى و S علامت سديم است. مثلاً با توجه به اين شکل آبى که شورى (EC) آن ۳۰۰ ميکروموس بر سانتى‌متر و SAR آن ۱۲ مى‌باشد در رديف C2-S2 طبقه‌بندى مى‌شود که در آن هم شورى و هم سديم در حد متوسط است. علامت ۱ براى مقادير کم، ۲ براى متوسط، ۳ براى زياد و ۴ براى خيلى زياد به‌کار برده مى‌شود. نمک‌هايى که به‌تدريج در لايه سطحى خاک تجمع مى‌يابند به اعماق پايين شسته مى‌شوند.
بايد توجه داشت که چنين طبقه‌بندى که در آن گياه و شرايط آب و هوائى و خاک در نظر گرفته نمى‌شود، نمى‌تواند روش قابل قبولى باشد، لذا فقط به‌عنوان تخمين اوليه بايد از آن استفاده شود.


جدول D : سطوح مقاومت گیاهان مختلف نسبت به شوری

جدول D : سطوح مقاومت گیاهان مختلف نسبت به شوری(۲)

جدول D : سطوح مقاومت گیاهان مختلف نسبت به شوری(۳)


کنترل نمک
در طرح‌هاى آبيارى کنترل نمک از طريق دادن آب اضافى به خاک در هنگام آبيارى صورت مى‌گيرد. آب اضافى ممکن است شورى خاک را کنترل و تعديل نمايد ولى اثرات زيان‌آور سديم را ممکن است برطرف نکند، لذا مى‌بايست در هنگام آبيارى آنقدر آب اضافى به خاک داده شود تا هم شورى و هم سديم هر دو کنترل شوند.

کنترل سديم
وجود يون سديم در آب آبيارى يا خاک موجب مى‌شود که نفوذپذيرى خاک نسبت به آب مختل شود. اين اثر علاوه بر تأثيرى است که سديم مستقيماً بر بعضى گياهان داشته و ممکن است براى آنها سمّى باشد. غلظت سديم معمولاً بر حسب سديم قابل تبادل نسبت به ساير کاتيون‌هاى موجود در سيستم خاک-آب سنجيده مى‌شود. براى اين منظور از معيارهاى کمّى درصد سديم قابل تبادل يا نسبت جذب سديم استفاده مى‌شود.

کنترل شورى
شورشدن زمين‌هايى که قبلاً حاصل‌خيز بوده‌اند بستگى به شورى اوليه آب آبيارى و مقدار آبى دارد که مازاد بر تبخير-‌تعرق به زمين داده مى‌شود تا از منطقه توسعه ريشه‌ها عبور نموده و نمک‌هايى که به‌تدريج در لايه سطحى خاک تجمع مى‌يابند به اعماق پائين شسته شوند. آن بخش از آب آبيارى که به داخل خاک نفوذ کرده و از منطقه ريشه‌ها مى‌گذرد جزء آب‌شويى (Leaching Fraction) نام دارد.

[تصوير: dast.jpg]
+ نوشته شده در  یکشنبه هفدهم آذر 1387ساعت 11:25  توسط  علی قاسمی(be3da)  | 


تصویر
خاک شور و قلیایی

خاکهای شور قلیایی

در این خاکها میزان نمکهای محلول زیاده بوده ، علی‌رغم سدیم زیاد ، وجود نمکهای خنثی همچنان PH را در حد کمتر از 8.5 حفظ می‌نماید، ولی بر عکس خاکهای شور شستشوی این خاکها ، سبب بالا رفتن PH می‌گردد، زیرا با شسته شدن نمکهای خنثی قسمتی از سدیم قابل تعویض ، هیدرولیز شده ، مقدار یون در محلول بالا می‌رود. سدیم همچنین در صورت شسته شدن سایر نمکها سبب از هم پاشیدگی ذرات خاک شده ، قابلیت نفوذ آن را به‌شدت کاهش می‌دهد. علاوه بر این اثرات نامطلوب ، سدیم بطور مستقیم می‌تواند برای گیاهان اثر سمی نیز داشته باشد.

درباره خاکهای شور و قلیا مطالعات فراوانی در کشورهای مختلف صورت گرفته است و سازمان بین‌المللی یونسکو نیز از سال 1952 مطالب جالبی در این موارد منتشر کرده است. رسوب املاح در خاکهای مختلف با نوع خاصی از پستی و بلندی همراه است و بطور کلی زمینهای شور و قلیا همیشه در نقاط پست مانند دلتا ، تراسهای رودخانه‌ای و دریاچه‌ای وجود دارند و سفره آب زیرزمینی در این مناطق نیز چندان عمیق نیست.

خاک قلیایی

مقدار نمکهای محلول در این خاکها ، کم ، ولی مقدار سدیم آن زیاد است. به‌علت هیدرولیز شدن قابل ملاحظه سدیم ، PH خاک بالا رفته ، ممکن است حتی تا 10 هم برسد. اثرات مضر این خاکها روی رشد گیاهان از سدیم و یون -OH زیاد ناشی می‌شود. به‌علت اثر از هم پاشیدگی سدیم ، این خاکها دارای شرایط فیزیکی نامناسب می‌باشند. محیط قلیایی زیاد این خاکها سبب حل هوموس خاک و حمل آن به سطح خاک و تیره کردن رنگ آن می‌شود. به همین دلیل ، به این خاکها نام قلیایی سیاه هم داده شده است.

روابط بین شوری و قلیائیت خاک

مطالعات دانشمندان در نقاط مختلف دنیا ، حاکی از این است که بین شوری و قلیائیت خاک همبستگی خاص وجود دارد. اگر غلظت املاح در خاک کمتر از 4 گرم در لیتر باشد، PH چنین محلولی معمولا از 8 کمتر است. هرچه میزان املاح افزایش یابد، میزان قلیائیت رو به کاهش می‌گذارد. خاکهای بسیار شور در مناطقی ایجاد می‌شوند که آب زیرزمینی فوق‌العاده شور بوده ، قلیائیت آن بسیار اندک است و خاکهای قلیایی نیز در مناطقی تشکیل می‌شوند که مقدار املاح آنها کمتر باشد.

تصویر

ساختمان خاکهای شور و قلیا

سطح خاکهای مناطق شور و قلیا ، اغلب ساختمان ورقه‌ای دارد که رگبارهای فصلی نیز بر تراکم آن می‌افزاید. در زیر این قشر سطحی ، ساختمان اغلب تکه‌ای ، منشوری و یا ستونی است. وجود املاح سدیم و تا حدی منیزیم ، تاثیر عمده‌ای در ساختمان خاک دارد، زیرا املاح ، موجب تجمع ذرات رس شده ، هرچه مقدار املاح بیشتر باشد، خاک دانه‌های حاصل ، ساختمان سخت‌تری پیدا می‌کند.

وجود سدیم سبب می‌شود که ذرات سطح خاک به حالت انتشار در آمده ، حتی در شیبهای کمتر از یک درصد نیز فرسایش قابل توجهی صورت گیرد. آبیاری خاکهای شور و قلیا همواره با خرابی ساختمان خاک همراه است، مگر اقدامات اصلاحی انجام شود.

کانیهای رسی خاکهای شور و قلیایی

کانیهای رسی ، استعداد حاصلخیزی هر خاک را تعیین می‌کنند. مونتموریلونیت ، میکا ، کلریت و کوارتز ، مهمترین کانیهای مناطق شور و قلیا می‌باشد. چون شرایط اقلیمی مناطق خشک برای تغییر و تحول کانیها مساعد نیست، لذا اغلب کانیهای این خاکها مشابه کانیهای سنگ بستر یا سنگ مادر است
+ نوشته شده در  یکشنبه هفدهم آذر 1387ساعت 11:23  توسط  علی قاسمی(be3da)  | 

شوری و سدیمی بودن خاک :(EC) (شوری) :

خاکهای شور و سدیمی دارای مقادیر زیادی کلسیم، سدیم یا هر دو هستند. در آنهائی که سدیم زیاد است pH ، 5/8 یا بیشتر می باشد. وقتی pH  خاک 5/8 باشد، کمبود برخی از عناصر کم مصرف مانند cu,Mn, Fe و Zn  بروز می کند و بر رشد گیاه اثر منفی می گذارد. همچنین غلظت بالای سدیم به ریشه های گیاه صدمه می زند و تأثیر سوئی بر رشد گیاه دارد و بعلاوه خاکهای سدیمی با بیش از 20 درصد رس به واسطه تخریب خاکدانه های ناشی از جذب یون های سدیم هیدراته بر روی سطح رس دارای ساختمان فیزیکی نامناسب می باشند. این خاکها دارای نفوذ پذیری کمی بوده سله می بندند و محیط نامناسبی برای رشد گیاه به حساب می آیند. کل نمک های محلول در خاکهای سدیمی ممکن است زیاد باشد.

در خاکهای شور غلظت نمک های محلول بالا است و اگر کاتیون های غالب Mg یا Na باشند قلیایی هستند مع ذالک ممکن است در خاکهای شور H+ تبادلی زیاد شده و pH کمتر از 4، باشد که در چنین خاکهائی که شدیداً اسیدی هستند، قابلیت دسترسی عناصر غذائی تحت تأثیر قرار می گیرد.

آزمایش های شوری بر روی غلات در مزرعه در سطح ثابت مصرف کود کاهش 20 تا 50 درصدی را در مقدار فسفر گیاه نشان دادند. از سوی دیگر گراتان و مس(Grattan and Mass) (1984) مشاهده کردند که سمیت فسفر در محیط کشت شور در سویا بروز نموده حال آنکه در همان سطح فسفر در محیط غیر شور چنین سمیتی دیده نشد. این داده ها پیچیدگی های مشکلات حاصلخیزی خاک ناشی از شوری را نشان می دهد. بنابراین فهم ماهیت شوری و قلیائیت خاک می تواند کمک بزرگی در مدیریت حاصلخیزی چنین خاکهائی محسوب شود.

الف- پراکنش و ترکیبات ویژه :

بخش عمده ای از اراضی بخصوص در نواحی خشک و نیمه خشک جهان، در فصل تابستان دارای رسوبات نمک در سطح خاک هستند. نمک ها ممکن است در طی بارندگی به طرف تحت الارض حرکت کنند و یا امکان دارد دوباره در طی دوره خشکی به سطح خاک حرکت نمایند. بسته به وجود نمک ها، این خاکها ممکن است دارای مشکلات اسیدیته یا قلیائیت باشند. همچنین اگر نمک های سدیم غالب باشند، تخریب ساختمان خاک ممکن است مشکلات بیشتری را به بار آورد .

به دلیل فشار جمعیت و پی آمد آن افزایش تقاضای غذا، خاکهای متأثر از املاح، بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته اند. تقاضای زیاد غذا، آبیاری را در چنین مناطقی ایجاب کرده است. بدون امکانات کافی برای زهکشی، آبیاری وضعیت شوری، قلیائیت را بدتر نموده است. برای تولید غذا، به این خاکها باید به عنوان خاکهای مشکل دار که نیاز به اقدامات و عملیات مدیریتی ویژه دارند، برخورد کرد. ترکیب املاح، پراکنش آنها در پروفیل خاک، بافت، ساختمان خاک و گونه های گیاهی که کشت خواهند شد، رشد گیاه بر روی این خاکها را تعیین می کند.

منبع اصلی املاح در خاک، مینرال های اولیه در پوسته زمین است که تدریجاً آزاد می شوند و در طی هوازدگی شیمیایی انحلال حاصل می کنند. در برخی نواحی املاح از مناطق مرطوب از طریق آب سطحی و زیرزمینی به مناطق خشک و نیمه خشک حمل می گردند. این نمک ها ممکن است به وسیله حرکت موئینگی که ناشی از سرعت تبخیر زیاد به واسطه دمای زیاد در این مناطق است، به طرف سطح خاک حرکت کنند.

یون های غالب در محل های هوادیدگی، کربنات ها، بی کربنات ها، سولفات ها و کلریدهای کلسیم، منیزیم، پتاسیم و سدیم هستند. اغلب چنین نمک هائی با جریان آب به طرف پایین حرکت می کنند. آنهائی که قابلیت انحلالشان کم است، رسوب می نمایند در حالی که بقیه نمک ها در طی فرآیند های تبادل، جذب سطحی و تحرک تغییرات بیشتری می یابند. نتیجه نهائی این است که بعضی از نمک های کلسیم و منیزیم انتقال یافته و یون های کلرید و سدیم در غلظت بالا باقی می مانند. در برخی از نواحی، اقیانوس ها ممکن است، منشاء املاح باشند و مواد مادری ناشی از رسوبات دریائی باشند. شیل های مانکوس که در کلرادو، وایومینگ و یوتا یافت شده اند، مثالهای تیپیک از رسوبات دریائی شور هستند. همچنین مناطقی نظیر خاکهای ساحلی کری درکرلا (هندوستان) املاحشان از اقیانوس است. گاهی اوقات نمک از طریق باد یا به وسیله سیل به زمین  های دور دست حرکت می نماید. این خاکها وسعت کمی دارند و دارای مشکلات ویژه ای هستند.

وقتی که خاکها دارای مقادیر زیادی از کلریدها و سولفات باشند، در طی دوره های خشک اغلب رسوب این نمک ها بر روی سطح، ظاهری سفید رنگ به خاک می دهد. چنین خاکهائی خاکهای قلیائی سفید نامیده می شوند. اینها خاکی قلیائی نیستند و باید آنها را خاکهای شور نامید. وجود غلظت های بالای کربنات ها و بی کربنات های سدیم معمولاً به همراه هوموس دیسپرس شده در سطح خاک باعث تیره شدن رنگ خاک می گردد. از این رو آنها را خاکهایی قلیائی سیاه، (اکنون به عنوان خاکهای سدیمی شناخته می شوند) نامیده بودند زیرا سدیم عنصری است که باعث برخی از این خصوصیات بود. همچنین ضروری به نظر می رسد که بین خاکهای شور و خاکهای سدیمی تفاوت قائل شویم، چون روشهای مدیریتی لازم برای این تفاوت قابل ملاحظه است. سه خصوصیت برای تعیین و طبقه بندی شوری و سدیمی بودن وجود دارد که عبارتند از: 1- غلظت املاح 2- وضعیت سدیم و 3- pH که در زیر به طور خلاصه بحث می شود.

ب- شاخص جهت تعیین شوری و سدیمی بودن خاک:

1- غلظت نمک:

 غلظت نمک در محلول خاک بر اساس اصل توانائی نمک در هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک با هدایت سنج تعیین می گردد. هدایت الکتریکی (ECe یا گاهی اوقات EC) بر حسب دسی زیمنس بر متر dsm-1 اندازه گیری می شود واحد قدیمی تر اندازه گیری، میلی موس برسانتی متر بود.

2- وضعیت سدیم:

وضعیت سدیم به صورت نسبت Na+ تبادلی به کل ظرفیت تبادل کاتیونی خاک تعیین می گردد. اصطلاحی که در این مورد استفاده می شود، درصد سدیم تبادلی (ESP) است.

وقتی که 15= ESP است، pH  خاک 5/8 یا بیشتر می باشد. مقادیر بیشتر pH,ESP خاک را تا 10 افزایش می دهد.

چون تعیین ESP وقت گیر است، یک روش خیلی ساده تر، اندازه گیری نسبت جذب سدیم (SAR) که نسبت غلظت های Ca+2,Na+Mg+2 در عصاره اشباع خاک است می باشد. و

3- Ph :

وقتی به یک خاک، خاک قلیا یا سدیمی گفته می شود که pH عصاره اشباع بیش از 5/8 باشد. برای تعیین عصاره اشباع، خاک را در یک ظرف استوانه ای می ریزیم و بتدریج آب مقطر به آن اضافه می کنیم در همین حال محتویات ظرف را به هم زده تا خمیر گل اشباع درست شود. سپس از طریق مکش مقدار کافی از عصاره به دست می آید (همین عصاره برای تعیین SAR استفاده می شود).

مقدار آب خاک در مزرعه به طور معمول بین درصد پژمردگی دائم (حد پائینی) و ظرفیت مزرعه (حد بالائی) نوسان دارد رطوبت خاک در حد بالائی تقریباً دو برابر حد پایینی است.

اندازه گیری ها در خاک نشان می دهد که در محدوده وسیعی از بافت ها، مقدار آب خاک در درصد اشباع (SP) تقریباً 4 برابر مقدار آب خاک در فشار 5/1 مگاپاسکال (درصد پژمردگی دائم) است. بنابراین غلظت املاح محلول اندازه گیری شده در عصاره اشباع تقریباً نصف غلظت محلول خاک در ظرفیت مزرعه و در حدود یک چهارم غلظت در درصد پژمردگی دائم است. اثر رقت املاح که رخ می دهد، علت آن را ظرفیت نگهداری بالای آب در خاکهای ریز بافت، ذکر می کنند. به این منظور ECe با یک تقریب منطقی غلظت نمکی را که گیاهان در حال رشد در خاک با آن مواجهند برآورد می کند.

پ- طبقه بندی:

خاکهای متأثر از نمک به صورت زیر طبقه بندی می گردند.

1- خاکهای شور:

این خاکها دارای مقادیر زیاد نمک محلول خنثی (کلرید و سولفات های سدیم، کلسیم و منیزیم) هستند. به طوری که رشد بیشتر گیاهان زراعی را تحت تأثیر منفی قرار می دهند. ECe چنین خاکهائی بیش از 4dSm-1 است و SAR آنها کمتر از 13 (ESP کمتر از 15) و pH عصاره اشباع آنها کمتر از 5/8 می باشد.

2- خاکهای سدیمی :

این خاکها دارای مقدار زیادی از املاح سدیم هستند به طوری که pH عصاره اشباع بیش از 5/8 است.Ece این خاکها کمتر از 4dSm-1 و SAR بیش از 13 (ESP بیش از 15) می باشد. غلظت سدیم در این خاکها می تواند خیلی بالا باشد و PhSAR بین 5 و 13 تا 15 ممکن است جنبه های گوناگونی از سدیمی بودن، همانند pHقلیائی، دیسپرس شدن و سله بستن در حد متوسط و کاهش نفوذپذیری نشان دهند. خاک ممکن است تا 10 افزایش یابد خاکهائی با

3- خاکهای شور- سدیمی :

این خاکها ویژگی های خاکهای شور و سدیمی را با هم دارند. در حالی که pH خاک کمتر از 5/8 می باشد ECe ممکن است بیشتر از 4dSm-1 وSAR بیش از 13 (ESP بیش از 15 ) باشد.

ت- اصلاح و مدیریت خاکهای شور :

خاکهای شور بعضی اوقات با حضور پوسته های نمکی سفید بر سطح خاک در طول ماههای گرم تابستان تشخیص داده می شوند. هر چند که ممکن است خاکهای گچی نیز دارای پوسته های سفید باشد اما حلالیت گچ کم است و Ece را تا حدود 2/8dSm-1 کاهش می دهد.

همان طور که قبلاً ذکر شد، برخی خاکهای سیاه، با مقدار آب زیاد، اگر نمک ها هیدرولیز شده باشند و مواد هومیک در سطح رسوب کرده باشند، ممکن است شور باشند. در طی دوره رشد گیاهان زراعی خاکهای شور معمولاً به وسیله رشد لکه ای گیاهان زراعی و اغلب به وسیله رنگ سبز متمایل به آبی برگها تشخیص داده می شوند. در مزرعه ممکن است محل های فاقد محصول وجود داشته باشد و معمولاً گیاه از رشد باز می ماند. اثرات شوری متوسط اغلب ممکن است ظاهر نشود. زیرا که باعث صدمات ظاهری نمی گردد. برگهای گوشتی با رنگ تیره تر و سبز مایل به آبی می توانند راهنما باشند اما قضاوت نهائی بعد از انجام تجزیه های شیمیائی می تواند انجام پذیرد. گیاهان در خاکهای متأثر از نمک اغلب دارای نشانه های مشابه شرایط تنش خشکی هستند، اگر چه گیاهان ممکن است به دلیل اینکه فشار اسمزی محلول خاک معمولاً بتدریج تغییر می کند، پژمرده نشوند و گیاهان با تنظیم مقدار نمک درون بافت ها فشار تورمی را حفظ و از پژمردگی فرار نمایند.

اصلاح خاکهای شور بر انتقال نمک از این خاکها تمرکز یافته است. روشهائی که معمولاً پذیرفته می شوند، برداشت املاح از سطح، شستشو با یک جریان ناگهانی آب، آبشوئی و زهکشی می باشد.

1- برداشت املاح از سطح :

این روش به انتقال مکانیکی املاح با استفاده از وسایل موجود اشاره دارد. با توجه به مشکلات، این روش کاربرد محدودی دارد.

2- شستشو با یک جریان ناگهانی آب:

خارج نمودن املاح با جریان ناگهانی آب در روی سطح می تواند انجام پذیرد و گاهی اوقات برای نمک زدائی خاکها استفاده شده است، اما کاربرد محدودی دارد به دلیل اینکه فقط جزء کوچکی از نمک تجمع یافته می تواند با جریان ناگهانی آّب خارج گردد بخش اعظم آن با آب به سمت پایین پروفیل حرکت می کند.

3- آبشوئی:

آبشوئی املاح به خارج از منطقه فعال ریشه گیاهان زراعی موثرترین روش برای اصلاح خاکهای شور است. بدین منظور قبل از هر چیز لازم است تا برآوردی دقیق از مقدار آب مورد نیاز داشته باشیم تا آبشوئی املاح را انجام دهیم. عوامل عمده تعیین کننده مقدار آب مورد نیاز برای آبشوئی 1- مقدار اولیه نمک در خاک 2- سطح مجاز مقدار نمک برای رشد خوب گیاهان زراعی 3- عمقی که در آن اصلاح انجام می پذیرد 4- خصوصیات خاک مثل بافت، نفوذ پذیری و غیره 5- نوع گیاه زراعی و واریته ای از آن که در خاک رشد کرده، می باشد. جائی که سطح آب زیرزمینی در فاصله کمی از سطح خاک قرار دارد آبشوئی بدون زهکشی تأثیر کمی بر روی شوری خاک خواهد داشت.

یک راه تجربی این است که یک واحد آب تقریباً 80 درصد نمکها را از یک واحد خاک خارج می کند (آبرول و همکاران 1988). بنابراین یک متر در هکتار آب 80 درصد نمک ها را از یک متر خاک از سطح یک هکتار خارج خواهد کرد. هرچند که خصوصیات خاک مخصوصاً بافت خاک مهمند و برای برآوردهای دقیق بهتر است که آزمایش های آبشوئی نمک بر روی یک سطح محدود انجام پذیرد و منحنی های آبشوئی تهیه گردد.

در رابطه با روشهای آبشوئی، آبیاری بارانی بهتر از غرقاب کردن است. به دلیل سرعت کمتر مرطوب شدن در آبیاری بارانی نسبت به روش غرقاب، منطقه به طور کامل آبشوئی یافته در پایان آبیاری آب تا عمق بیشتری به داخل پروفیل خاک نفوذ می یابد. نتایج مقایسه آبیاری بارانی با غرقاب کردن تأیید می کند که نمک های انتقال یافته در هر واحد آب آبشوئی به وسیله آبشوئی در رطوبت کمتری از حالت اشباع خاک به طور قابل ملاحظه ای افزایش می یابد.

همچنین وقتی که غرقاب به عنوان روش آبشوئی استفاده شود، بر اثر تبخیر، املاح بیشتری به طرف بالا حرکت کرده و در سطح خاک تجمع می نماید. نیلسن و همکاران (1966) نشان دادند که 25 سانتی متر از آب با روش بارانی، شوری 60 سانتی متر فوقانی خاک را کاهش داد و برای همین مقدار کاهش در روش غرقاب 75 سانتی متر آب لازم بود.

4- زهکشی:

یکی از ضروریات مدیریت خاکهای شور این  است که غلظت مجاز نمک در منطقه ریشه که به وسیله آبشوئی به آن رسیده اند، برای مدت زمان طولانی، ثابت نگه داشته شود. برای انجام این کار باید از تبخیر آب زیزمینی از طریق پایین نگه داشتن سطح آب از حدی که باعث شور شدن سریع خاک گردد، جلوگیری شود. پیش بینی زهکشی های مناسب تنها راه کنترل سطح آب زیرزمینی است. علاوه بر زهکش های سطحی، تعداد کافی زهکشی های زیرزمینی نیز لازم است. زهکشی معمولاً با استفاده از نهرهای زهکشی روباز و یا از لوله های سفالی در زیر خاک انجام می شود. وقتی که آب برای آبیاری در دسترس است و برای تولید محصول استفاده می گردد، طرحهای حفاظتی می تواند کمک قابل ملاحظه ای برای غلبه بر مسأله شوری باشد. وقتی که آبیاری به روش نشتی انجام می گیرد، بیشتر املاح در بالای پشته تجمع می یابند. کاشت بذور در اطراف پشته ها می تواند برای غلبه بر مسأله شوری کمک کند و جوانه زدن به نحو مطلوبی انجام پذیرد. بنابراین در مناطقی که امکان داشته باشد، کشت جوی و پشته (فارویی) در افزایش عملکرد و مقاومت گیاه به شوری کمک می نماید.

ث- تولید محصول در خاکهای شور:

مقاومت گیاهان به شوری معمولاً به یکی از سه روش زیر ارزیابی می گردد؛ 1- توانائی یک گیاه برای اینکه درخاکهای شور زنده بماند؛ 2- رشد مطلق گیاه 3- رشد نسبی در خاکهای شور در مقایسه با گیاهانی که در خاکهای غیر شور رشد می نمایند (مس 1968). در رابطه با توانائی گیاهان برای زنده ماندن بر روی خاکهای شور، لازم به ذکر است که در تمام مراحل توسعه، گیاه را تحت تأثیر قرار می دهد هرچند چنین تأثیری از یک مرحله به مرحله دیگر رشد تغییر می کند. برای مثال، چغندر قند در مرحله جوانه زنی حساسیت بیشتری به شوری دارد حال آنکه برنج، جو، گندم، ذرت، سورگوم و لوبیا چشم بلبلی در طول مرحله رشد اولیه نشاء حساسیت بیشتری دارند.

+ نوشته شده در  یکشنبه هفدهم آذر 1387ساعت 11:22  توسط  علی قاسمی(be3da)  | 

خاک



خاکهاي شور و قليا

خاکهاي شور و قليا مخصوص مناطق نيمه مرطوب يا خشک بوده و زهکشي در آنها نامناسب است. اين خاکها داراي مقدار زيادي املاح محلول هستند که فقط گياهان نمک دوست در اين خاکها قابليت زيست دارند. خاکهاي قليا اغلب در خاکهاي شور به صورت نقاط پراکنده يافت مي‌شوند.


ديد کلي
مناطق خشک به مناطقي گفته مي‌شود که ميزان باران ساليانه آنها معمولا کمتر از 50 سانتيمتر است. به علت عدم شسته شدن طبيعي مواد در اين موارد ، مقدار کاتيونهاي بازي اين خاکها زياد است. در بعضي از افقهاي اين خاکها تجمع کربنات کلسيم () به مقدار زياد صورت گرفته و هر قدر مقدار بارندگي کمتر باشد، اين لايه کربناتي نزديکتر به سطح خاک قرار دارد. PH اين خاکها بازي است. خاک بسياري از مناطق خشک و نيمه خشک سرشار از املاح محلول است که منشا متفاوتي دارد.

در بعضي خاکها ، سنگ مادر خود محتوي املاح است و در برخي ديگر در اثر هوازدگي ، املاح محلول از سنگ مادر آزاد مي‌شود، ولي چون مقدار رطوبت کم است، نمي‌تواند آبشويي يافته و از خاک خارج شود. وزش باد نيز مي‌تواند املاحي را از سطح دريا و اقيانوس انتقال داده و در سواحل به جاي گذارد. اين نوع خاکها اصطلاحا هالومورفيک ناميده مي‌شوند، به سه گروه شور ، شور و قليايي و قليايي تقسيم بندي مي‌شوند.

خاکهاي شور (Saline Soils)
مقدار نمکهاي خنثي در اين خاکها به حدي است که در رشد طبيعي بيشتر گياهان اختلالاتي ايجاد مي‌شود. PH اين خاکها معمولا کمتر از 8.5 است. آنيونهاي عمده کلر ، سولفات کلسيم ، منيزيم و سديم در بعضي مواد نيترات و بي‌کربنات است که به آساني قابل شستشو بوده ولي شستشوي آنها سبب بالا رفتن PH خاک نمي‌شود. به علت وجود لکه‌هاي سفيد پراکنده نمک در سطح اين خاکها به آنها خاکهاي قليايي سفيد (White alkali) گفته مي‌شود.

انواع خاکهاي شور
انواع مهم خاکهاي شور عبارتند از:



خاک شور نيتراتي ، که محتوي املاح نيترات سديم و نيترات پتاسيم است.


خاک شور کلروري ، محتوي املاح کلرور سديم ، منيزيم و کلسيم است. اين خاکها بيشتر در نقاط ساحلي قرار دارد و شوري آب زيرزميني نيز قابل توجه است.


خاک شور سولفات و کلرور ، داراي درصد متفاوتي از کلر و سولفات بوده و کلر بيشتر از سولفات است.


خاک شور سولفاتي ، داراي سولفاتهاي سديم ، منيزيم و کلسيم بوده ، آبشويي و اصلاح آن آسان است.


خاکهاي شور کربناتي ، اين خاکها محتوي کربنات و بي‌کربنات سديم بوده و PH بين 9 تا 11 نوسان دارد.


خاک شور بوراتي ، اين خاکها در نواحي آتشفشاني مشاهده شده، محتوي املاح بورات هستند. بوراتها معمولا با کلرورها و سولفاتها يافت مي‌شوند و از حاصلخيزي خاک مي‌کاهند.
خاکهاي شور قليايي
در اين خاکها ميزان نمکهاي محلول زياده بوده، علي‌رغم سديم زياد ، وجود نمکهاي خنثي همچنان PH را در حد کمتر از 8.5 حفظ مي‌نمايد، ولي بر عکس خاکهاي شور شستشوي اين خاکها ، سبب بالا رفتن PH مي‌گردد، زيرا با شسته شدن نمکهاي خنثي قسمتي از سديم قابل تعويض هيدروليز شده و مقدار يون در محلول بالا مي‌رود. سديم همچنين در صورت شسته شدن ساير نمکها سبب از هم پاشيدگي ذرات خاک شده و قابليت نفوذ آن را به شدت کاهش مي‌دهد. علاوه بر اين اثرات نامطلوب سديم بطور مستقيم مي‌تواند براي گياهان اثر سمي نيز داشته باشد.

درباره خاکهاي شور و قليا مطالعات فراواني در کشورهاي مختلف صورت گرفته و سازمان بين‌المللي يونسکو نيز از سال 1952 مطالب جالبي در اين موارد منتشر کرده است. رسوب املاح در خاکهاي مختلف با نوع خاصي از پستي و بلندي همراه است و بطور کلي زمينهاي شور و قليا هميشه در نقاط پست مانند دلتا ، تراسهاي رودخانه‌اي و درياچه‌اي وجود دارند و سفره آب زيرزميني در اين مناطق نيز چندان عميق نيست.

خاک قليايي
مقدار نمکهاي محلول در اين خاکها ، کم ، ولي مقدار سديم آن زياد است. به علت هيدروليز شدن قابل ملاحظه سديم ، PH خاک بالا رفته، ممکن است حتي تا 10 هم برسد. اثرات مضر اين خاکها روي رشد گياهان از سديم و يون OH زياد ناشي مي‌شود. به علت اثر از هم پاشيدگي سديم ، اين خاکها داراي شرايط فيزيکي نامناسب مي‌باشند. محيط قليايي زياد اين خاکها سبب حل هوموس خاک و حمل آن به سطح خاک و تيره کردن رنگ آن مي‌شود. به همين دليل به اين خاکها نام قليايي سياه هم داده شده است.

روابط بين شوري و قليائيت خاک
مطالعات دانشمندان در نقاط مختلف دنيا حاکي از اين است که بين شوري و قليائيت خاک همبستگي خاص وجود دارد. اگر غلظت املاح در خاک کمتر از 4 گرم در ليتر باشد، PH چنين محلولي معمولا از 8 کمتر است. هرچه ميزان املاح افزايش يابد، ميزان قليائيت رو به کاهش مي‌گذارد. خاکهاي بسيار شور در مناطقي ايجاد مي‌شوند که آب زيرزميني فوق‌العاده شور بوده، قليائيت آن بسيار اندک است و خاکهاي قليايي نيز در مناطقي تشکيل مي‌شوند که مقدار املاح آنها کمتر باشد.

ساختمان خاکهاي شور و قليا
سطح خاکهاي مناطق شور و قليا ، اغلب ساختمان ورقه‌اي دارد که رگبارهاي فصلي نيز بر تراکم آن مي‌افزايد. در زير اين قشر سطحي ساختمان اغلب تکه‌اي ، منشوري و يا ستوني است. وجود املاح سديم و تا حدي منيزيم تاثير عمده‌اي در ساختمان خاک دارد، زيرا املاح موجب تجمع ذرات رس شده و هرچه مقدار املاح بيشتر باشد، خاک دانه‌هاي حاصل ساختمان سخت‌تري پيدا مي‌کند.

وجود سديم سبب مي‌شود که ذرات سطح خاک به حالت انتشار در آمده، حتي در شيبهاي کمتر از يک درصد نيز فرسايش قابل توجهي صورت گيرد. آبياري خاکهاي شور و قليا همواره با خرابي ساختمان خاک همراه است، مگر اقدامات اصلاحي انجام شود.

کانيهاي رسي خاکهاي شور و قليايي
کانيهاي رسي ، استعداد حاصلخيزي هر خاک را تعيين مي‌کنند. مونتموريلونيت ، ميکا ، کلريت و کوارتز مهمترين کانيهاي مناطق شور و قليا مي‌باشد. چون شرايط اقليمي مناطق خشک براي تغيير و تحول کانيها مساعد نيست، لذا اغلب کانيهاي اين خاکها مشابه کانيهاي سنگ بستر يا سنگ مادر است

 

 

 

خاک 2


 

اصلاح خاکهاي شور و قليا


معمولا براي جلوگيري از اثرات زيانبار خاکهاي شور و قليا ، آنها را به راههاي مختلف اصلاح مي‌کنند تا گياهان مختلف قادر به تحمل اين خاکها باشند.


ديد کلي
تجمع املاح در خاک ، تاثير عمده‌اي بر روي خواص فيزيکي و شيميايي رس و هوموس داشته، کميت و کيفيت جامعه نباتي عالي و پست خاک را تعيين مي‌کند. اغلب وجود املاح سديم موجب انتشار ذرات رس و هوموس شده، لايه يا افق بسيار متراکمي در زير خاک تشکيل مي‌شود که مانع عبور آب و هوا به ريشه نباتات مي‌شود. املاح موجود در خاک ، فشار اسمزي محلول خاک را افزايش داده، بدين ترتيب قدرت جذب آب را توسط گياهان کاهش مي‌دهند. از طرفي تعادل يوني را به هم زده و در بعضي مواد مانند املاح بر براي گياهان سمي هستند. محصول گياهان مزروعي در مناطق شور قليايي ناچيز و کميت و کيفيت محصول نيز قابل توجه نيست. اين گياهان در مقابل امراض و افات نيز مقاومت کمتري دارند.

چگونگي رشد گياهان در خاکهاي هالومورفيک
در خاکهاي شور و شور _ قليا که Ph آنها کمتر از 8.5 است، صدمات وارده به گياهان از غلظت زياد نمک در محلول خاک ناشي مي‌شود. سلولهاي گياه در محلولهاي نمکي آب خود را از دست داده و به اصطلاح پلاسموليزه مي‌شوند. اين پديده از اين امر ناشي مي‌شود که حرکت آب طبق خاصيت اسمز از محيط رقيق‌تر داخل سلولي به محيط غليظ خارج صورت مي‌گيرد. شدت وقوع اين پديده به عواملي مانند نوع نمک ، نوع سلول گياهي و شرايط فيزکي خاک بستگي دارد.

محيط خاکهاي قلياي با سديم زياد به سه طريق روي گياه اثر نامطلوب بر جاي مي‌گذارد:



اثرات مضر قليائيت زياد تحت تاثير غلظت هاي بالاي کربنات و بي‌کربنات سديم.


اثرات سمي يونهاي بي‌کربنات ، Oh و ...


اثرات مضر سديم روي متابوليزم و تغذيه.

اين آثار نه تنها در خاکهاي قليايي ظاهر مي‌شوند، بلکه در خاکهاي شور و قلياي که نمکهاي خنثاي آنها شسته شده‌اند، نيز آشکار مي‌گردند.
اصلاح و اداره خاکهاي شور و قليايي
معمولا براي جلوگيري از اثرات زيان‌آور خاکهاي شور و قليايي به سه طريق مختلف با اين خاکها رفتار مي‌شود: روش اول از ميان بردن اين نمکها است. روش دوم تبديل نمکهاي مضر به نمکهاي کم ضررتر مي‌باشد. روش سوم را مي‌توان کنترل ناميد. در دو روش اول هدف دفع نمکها و يا تغيير و تبديل آنها است، در حالي که در روش سوم نحوه اداره خاک و عمليات کشاورزي را طوري تنظيم مي‌کنند که نمک بطور يکنواخت در تمام خاک پخش شده و از تمرکز غلظت زياد نمک در يک نقطه جلوگيري شود.

دفع نمک
معمول‌ترين راههاي خروج نمک از خاک دو نوع است: زهکشي زيرزميني و شستشوي خاک. بکار بردن اين دو طريق تواما ، يعني شستشوي خاک پس از گذاردن زهکشها در آن موثرترين و رضايت‌بخش‌ترين وسيله براي دفع نمک از خاک است. نمکهايي که از طريق بارندگي يا آبياري وارد محلول خاک مي‌شوند، از طريق زهکشها خارج مي‌گردند.

اصلاح خاکهاي شور و قليايي موقعي موثر است که آب بکار رفته داراي نمک زياد، ولي سديم کم باشد، زيرا استفاده از آبهاي کم نمک ، ممکن است به علت دفع نمکهاي خنثي مساله قليائيت را حادتر نمايد. خروج نمکهاي خنثي درصد سديم قابل تعويض را در خاک بيشتر نموده و در نتيجه باعث افزايش غلظت يون Oh در محلول خاک مي‌شود. اين پديده نامطلوب را مي‌توان با تبديل کربناتها و بي‌کربنات سديم به سولفات سديم دفع کرد. اين امر را مي‌توان با اضافه کردن سولفات کلسيم يا ژيپس ، به خاک قبل از شستشو انجام داد

+ نوشته شده در  یکشنبه هفدهم آذر 1387ساعت 11:14  توسط  علی قاسمی(be3da)  |