Η Χρήση της Γύψου ως Εδαφοβελτιωτικού και τα Πλεονεκτήματά της

Η γύψος χρησιμοποιείται παγκοσμίως ως το βασικό εδαφοβελτιωτικό για τη βελτίωση των αλκαλιωμένων εδαφών, διότι πλεονεκτεί έναντι των άλλων αφενός και αφετέρου έχει μελετηθεί επισταμένως από διάφορους ερευνητές και οι ευνοϊκές τις επιδράσεις έχουν επιβεβαιωθεί τόσο πειραματικά όσο και στην πράξη.

Τα βασικά πλεονεκτήματά της είναι το σχετικά χαμηλό κόστος και η ικανοποιητική διαλυτότητά της. Προέρχεται από την εξόρυξη γεωλογικών κοιτασμάτων και επίσης παράγεται ως υποπροϊόν της βιομηχανίας φωσφορικών λιπασμάτων. Η ευνοϊκή επίπτωση της γύψου στα νατριωμένα εδάφη συνίσταται βασικά στην αύξηση της περατότητας του εδάφους που προκαλείται από την αύξηση της συγκέντρωσης των ηλεκτρολυτών και τη μείωση του Na+. Συγκριτικές μελέτες της γύψου με το επίσης υδατοδιαλυτό εδαφοβελτιωτικό CaCl2 x 2H2Ο έδειξαν ότι η διήθηση νερού απεσταγμένου (EC=0 ds x m^-1), που δέχτηκε το έδαφος στο οποίο είχε προστεθεί το εν λόγω εδαφοβελτιωτικό, μειώθηκε και αργότερα ελαχιστοποιήθηκε μέχρι μηδενισμού. Αντίθετα, στην περίπτωση της προσθήκης της γύψου το έδαφος διατήρησε υψηλή περατότητα. Στο ασβεστούχο έδαφος δεν παρατηρήθηκαν διαφόρές στην περατότητα μεταξύ της προσθήκης των δύο ανωτέρω εδαφοβελτιωτικών. Αν και αμφότερα είχαν την ίδια ικανότητα αντικατάστασης του Na+, οι διαφορές που προέκυψαν στην περατότητα αποδόθηκαν στην επίδραση των ηλεκτρολυτών. Από τα πειράματα αυτά αποδείχθηκε ότι η γύψος απελευθερώνει ηλεκτρολύτες με σταθερούς ρυθμούς και συμβάλλει στη διατήρηση της υδραυλικής αγωγιμότητας του εδάφους σε υψηλό επίπεδο με την προσθήκη νερών ελάχιστης έως μηδενικής EC. Ειδικότερα, ως προς την προσθετέα ποσότητα γύψου, αυτή εξαρτάται γενικά από τους εξής παράγοντες:

• Από την επάρκεια των ηλεκτρολυτών από την οποία θα εξαρτηθεί η αποτροπή της διασποράς της αργίλου και της διόγκωσης της. Δηλαδή εάν το νερό άρδευσης έχει αυξημένη EC, ήτοι υψηλή συγκέντρωση ηλεκτρολυτών, τότε μπορεί να χρησιμοποιηθεί μικρότερη ποσότητα γύψου εάν το νερό έχει χαμηλή EC, τότε θα εφαρμοστεί μεγαλύτερη ποσότητα γύψου.
• Από το βαθμό επίδρασης της συγκέντρωσης των αλάτων. Εάν η επίδραση αυτή είναι λιγότερο σπουδαία και η κύρια επίδραση της γύψου στην ιοντοανταλλαγή είναι σημαντική, τότε η ποσότητα της γύψου, που θα απαιτηθεί, θα εξαρτηθεί από το επίπεδο του εναλλακτικού Na+ του εδάφους, δηλαδή από το βαθμό αλκαλίωσης.

Έχει βρεθεί ότι η αποτελεσματικότητα της αντικατάστασης και απομάκρυνσης του Na που είναι προσροφημένο στην επιφάνεια των κολλοειδών μεταβάλλεται ανάλογα με το επίπεδο του προσροφημένου Na και είναι πολύ μεγαλύτερη στα υψηλά ποσοστά του ESP. Κάτω του επιπέδου του 10 mmole/Kg Na είναι κατά 30% χαμηλότερη και τούτο διότι ένα μεγάλο κλάσμα του Ca^2+ μετατοπίζει το Mg^2+. Επίσης, στα λεπτής υφής εδάφη η αποτελεσματικότητα της αντικατάστασης του Na+ από το Ca^2+ μπορεί να είναι ωσαύτως χαμηλότερη κατά 20-40%, λόγω της βραδείας εναλλαγής του Na+ με το Ca^2+, που λαμβάνει χώρα εντός των δομικών στοιχείων της αργίλου.

Ένα πρόβλημα που συχνά παρατηρείται είναι ότι κατά την εφαρμογή της γύψου σε μεγάλες ποσότητες είναι δυνατόν να μειωθεί προσωρινά η υδραυλική αγωγιμότητα λόγω της απόφραξης των εδαφικών πόρων από τα τεμαχίδια της γύψου. Η κατάσταση αυτή μπορεί να διαρκέσει μέχρι της διαλυτοποίησης τους. Ωστόσο, σπανίως λαμβάνεται υπόψη ο εν λόγω ανασταλτικός της κίνησης του νερού παράγων, κατά την εφαρμογή της γύψου, παρόλον ότι έχει δυσμενείς επιπτώσεις στην περατότητα του εδάφους. Η κατά το δυνατόν ταχεία διαλυτοποίηση της γύψου είναι απαραίτητη προϋπόθεση για την αποτελεσματική δράση της στο έδαφος. Αυτό εξαρτάται από την εφαρμοζόμενη ποσότητα της γύψου και από την ταχύτητα κίνησης του νερού. Γενικά, η υψηλή ταχύτητα κίνησης του νερού ευνοεί τη γρήγορη διαλυτοποίηση της γύψου, αλλά όμως πολύ υψηλές ταχύτητες μειώνουν το χρόνο επαφής της γύψου με το νερό, με τελική συνέπεια τη μείωση του ρυθμού διαλυτοποίησης της γύψου. Για την αντιμετώπιση του προβλήματος αυτού προτείνεται η ταχύτητα του εδαφικού νερού να είναι μικρότερη από την αντίστοιχη της διάχυσης, οπότε μπορεί να επιτευχθεί η σχετική ισορροπία κατά τη διαλυτοποίηση της γύψου. Η χηημική ισορροπία διαλυτοποίησης της γύψου μπορεί να επιτευχθεί σε εδάφη με συγκριτικά υψηλή υδραυλική αγωγιμότητα ή σε εδάφη που έχουν γύψο με μεγάλους κόκκους καλυμμένους με CaCO3. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι κατά τα πρώτα στάδια έκπλυσης των νατριωμένων εδαφών το νερό εισέρχεται βραδέως εις το έδαφος. Π.χ. εφαρμογή νερού 50cm για την έκπλυση μπορεί να διαλυτοποιήσει 1,2 ton/στρ. γύψου. Η εφαρμογή μεγαλύτερων ποσοτήτων γύψου μπορεί να γίνει μόνο με την προϋπόθεση ότι θα διεισδύσει στο έδαφος σημαντική ποσότητα νερού.