Αλατούχα εδάφη

Περιεχόμενα

1 Εισαγωγή
2 Γένεση των αλατούχων εδαφών
3 Εναλάτωση εδαφών
4 Μέθοδοι και κριτήρια διάγνωσης των παθογενών
- 4.1 Ορατά συμπτώματα
- 4.2 Διάγνωση των αιτιών
5 Κατανομή των αλατούχων εδαφών
6 Παράγοντες της Εναλάτωσης του Εδάφους
- 6.1 Κλιματικές Συνθήκες
- 6.2 Στάθμη του υπόγειου νερού
- 6.3 Η ποσότητα του νερού άρδευσης
- 6.4 Ιδιότητες του εδάφους
- 6.5 Μέθοδος άρδευσης
- 6.6 Λοιποί παράγοντες
7 Χαρακτηρισμός των Αλατούχων Εδαφών
8 Μονάδες Έκφρασης της Αλατότητας
9 Το Ισοζύγιο των Αλάτων
10 Πρόβλεψη της Αλατότητας του Εδάφους
- 10.1 Με το ισοζύγιο νερού
- 10.2 Με το ισοζύγιο των αλάτων
11 Διαχείριση των Αλατούχων Εδαφών
- 11.1 Επιφανειακές μέθοδοι άρδευσης
- 11.2 Πρακτικές φύτευσης ή σποράς
- 11.3 Προγραμματισμός των αρδεύσεων
  - 11.3.1 Έκπλυση του εδάφους
- 11.4 Επιλογή ανθεκτικών ποικιλιών στα άλατα
12 Αποτελεσματικότητα της Έκπλυσης των Αλάτων και Απαιτήσεις σε Νερό
13 Έκπλυση των Πλούσιων σε Βόριο Εδαφών
14 Στράγγιση και Έλεγχος της Αλατότητας
15 Επεξεργασία των Νερών Στράγγισης
16 Έλεγχος της Αλατότητας στον Αγρό
17 Η Αγωγιμότητα της Ριζόσφαιρας
- 17.1 Υπολογισμός της μέσης αγωγιμότητας της ριζόσφαιρας
18 Γονιμότητα των Αλατούχων Εδαφών
19 Βελτίωση των Αλατούχων Εδαφών
20 Σχετικές σελίδες
21 Βιβλιογραφία

Εισαγωγή

Τα αλατούχα εδάφη απαντούν σ' όλο τον κόσμο και δημιουργούνται κυρίως υπό την επίδραση ξηροθερμικών ή ημίξηρων κλιματικών συνθηκών και υψηλών θερμοκρασιών. Χαρακτηρίζονται από την παρουσία ελεύθερων διαλυτών αλάτων, τα οποία πολλές φορές μπορεί να είναι εμφανή στην επιφάνεια του εδάφους υπο τη μορφή λεπτής επιφανειακής στρώσης. Κυρίως όμως τα άλατα συγκεντρώνονται κατά μήκος της εδαφοκατατομής και ιδιαίτερα στην περιοχή της ριζόσφαιρας. Η συσσώρευση των αλάτων στο έδαφος είναι ένα φαινόμενο το οποίο λαμβάνει χώρα από καταβολής κόσμου. Δημιούργησε και δημιουργεί σοβαρά προβλήματα σε σχέση με την αποτελεσματική αξιοποίηση του εδάφους, λόγω της υποβάθμισης της παραγωγικότητάς τους. Δυστυχώς η ιστορία της γεωργίας είναι εγγενώς και αναποδράστως συνδεδεμένη με το σοβαρό αυτό πρόβλημα, που συνεχίζει να απασχολεί και να προβληματίζει τον άνθρωπο και στις ημέρες μας, λόγω των συνεπειών σε βάρος τόσον αυτού καθεαυτού του εδάφους, όσο και της γεωργικής παραγωγής. Σήμερα τεράστιες εκτάσεις σ' όλο τον κόσμο τίθενται εκτός καλλιέργειας κάθε χρόνο, εξαιτίας της εκτεταμένης εναλάτωσής τους και της συνέπεια αυτής υποβάθμισης της παραγωγικότητα. Το πρόβλημα δε αυτό γίνεται με την πάροδο του χρόνου οξύτερο. Παρ' όλον ότι το νερό είναι το κύριο γενεσιουργό αίτιο της συσσώρευσης των αλάτων, εν τούτοις, αυτό τούτο είναι ταυτόρονα και το βασικό μέσο αντιμετώπισης της, για τη βελτίωση των αλατούχων εδαφών. Δυστυχώς η αυξανόμενη έλλειψη νερόυ καλής ποιότητας για την άρδευση των καλλιεργειών, σε πολλλές περιοχές του κόσμου, όπου υποχρεωτικά εφαρμόζεται η αρδευόμενη γεωργία, έχει ως συνέπεια την όξυνση του προβλήματος αυτού. Οι συνακόλουθες οικονομικές και περιβαλλοντικές ζημιές που υφίστανται πολλές χώρες, είναι ανυπολόγιστες. Π.χ.στις ΗΠΑ και μόνο στις Πολιτείες της Δ. Utah, Δ. Colorado, Arizona και Καλιφόρνια το συνολικό κόστος έκπλυσης των αλάτων και άρδευσης ανήλθε κατά το 1970 σε 16 εκατομμύρια $ USA, ενώ το 1980 σε 28 εκατομμύρια. Εκτιμάται δε ότι το 2010 το κόστος θα ανέλθει σε 51 εκατομμύρια δολάρια. Το μέγεθος των προβλημάτων, που δημιουργούνται από την αυξανόμενη εναλάτωση του εδάφους σε βάρος των φυτών, εξαρτάται από το βαθμό συσσώρευσης των αλάτων στην περιοχή της ριζόσφαιρας, γεγονός που σνδέεται άμεσα με το νερό της άρδευσης. Η υψηλή συγκέντρωση των αλάτων στην περιοχή αυτή αυξάνει σημαντικά το ωσμητικό φορτίο του εδαφοδιαλύματος και καθιστά προβληματική την πρόσληψη του νερού από τα φυτά, με συνέπεια τη μάρανση και την τελική καταστροφή τους. Εάν μάλιστα υπερισχύει το NaHCO3 μεταξύ των αλάτων, τότε η αυξημένη παρουσία το Na+ καταστρέφει τα συσσωματώματα, αποδιοργανώνει τη δομή του εδάφους και το διαμερίζει σε μικρότερα τεμαχίδια, καθιστώντας το λεπτόκοκκο, συμπαγές και άκρως συνεκτικό και κατά συνέπεια αδιαπέραστο στο νερό. Ως εκ τούτου, επιτείνεται η περαιτέρω συσσώρευση των αλάτων, με αποτέλεσμα την υποβάθμιση της παραγωγικότητάς του. Τα αλατούχα εδάφη, για να αξιοποιηθούν αποτελεσματικά, θα πρέπει οπωσδήποτε να βελτιωθούν, δηλαδή να απομακρυνθούν τα άλατα, να αποκατασταθεί στο μέτρο του δυνατού η δομή του εδάφους και να επανακτήσει το έδαφος την απολεσθείσα παραγωγικότητα του. Η βελτίωση των αλατούχων εδαφών απαιτεί κάποιες προϋποθέσεις, κυριότερη των οποίων είναι η εξασφάλιση νερού καλής ποιότητας και η επαρκής στράγγιση. Η διατήρηση της παραγωγικότητας των ήδη βελτιωμένων εδαφών θα εξαρτηθεί από το σύστημα της μελλοντικής διαχείρισής τους.

Γένεση των αλατούχων εδαφών

Αν και τα άλατα προέρχονται κυρίως από την αποσάθρωση των πετρωμάτων και των ορυκτών, η συσσώρευσή τους σπανίως πραγματοποείται στον τόπο της παραγωγής τους. Κατά συνέπεια, τα αλατούχα εδάφη ουδέποτε σχεδόν δημιουργούνται εκεί όπου παράγονται τα άλατα, δηλαδή σπανίως έχουμε αυτόχθονα αλατούχα εδάφη. Αντίθετα, επειδή τα άλατα μεταφέρονται εν διαλύσει στο νερό, τα αλατούχα εδάφη δημιουργούνται κυρίως εκεί όπου εφαρμόζεται τελικώς το νερό για την άρδευση των καλλιεργειών. Στη γένεσή τους συμβάλλουν τα μέγιστα οι ξηροθερμικές συνθήκες, οι οποίες χαρακτηρίζονται από περιορισμένη βροχόπτωση και αυξημένη εξατμισοδιαπνοή, γεγονός που ευνοεί ιδιαίτερα τη συσσώρευση των αλάτων στο έδαφος. Η εξάτμιση του νερού από την επιφάνεια του εδάφους ευνοεί τη συμπύκνωση των αλάτων και κατ' επέκταση οδηγεί, με την πάροδο του χρόνου, στη συσσώρευση και εναλάτωση του. Οι υψηλές θερμοκρασίες και οι χαμηλές βροχοπτώσεις που επικρατούν σε πολλές περιοχές του πλανήτη, συμπεριλαμαβανόμενης και της χώρας μας καθιστούν απαραίτητη και εξόχως αναγκαία την άρδευση. Το γεγονός αυτό έχει ως αποτέλεσμα την αύξηση των αναγκών σε νερό , το οποίο δυστυχώς τα τελευταία χρόνια έχει καταστεί αγαθό εν ανεπαρκεία. Ως εκ τούτου, πολλοί αγρότες, πιεζόμενοι από την ανάγκη εξεύρεσης νερού, προσφεύγουν στη χρήση νερών κακής ποιότητας, δηλαδή νερών υψηλής περιεκτικότητας σε άλατα (υφάλμυρα), με συνέπεια την αύξηση του κινδύνου εναλάτωσης των εδαφών. Τα νερά άρδευσης ούτως ή άλλως περιέχουν πάντοτε εν διαλύσει άλατα, τα οποία μεταφέρονται κατά την άρδευση στο έδαφος, όπου συσσωρεύονται στο βαθμό που οι σχετικές εδαφοκλιματικές συνθήκες το επιτρέπουν. Βασική πηγή αλάτων, διά των οποίων εμπλουτίζονται τα νερά, είναι η παρουσία των πρωτογενών ορυκτών. Η αποσάθρωση αυτών επιτυγχάνεται διά της διεργασίας της υδρόλυσης, ενυδάτωσης, διάλυσης, οξείδωσης και εξανθράκωσης. Η αποσάθρωση δε αποτελεί την κύρια πηγή εφοδιασμού των νερών με άλατα. Κατά τη μεταφορά τους τα άλατα ανακατανέμονται στο έδαφος με τη βοήθεια του νερού και συμπυκνώνονται σε σημεία ή περιοχές, όπου ευνοείται η συγκέντρωση και συσσώρευση τους, με αποτέλεσμα την πρόκληση της εναλάτωσης του εδάφους. Ειδικότερα, καθώς το νερό κινείται από υγρές σε ξηρές περιοχές, η συμπύκνωση των αλάτων λαμβάνει τέτοιες τιμές, που κάποια στιγμή τα εν διαλύσει κατιόντα κατακρημνίζονται ως ιζήματα αλάτων χαμηλής διαλυτότητας. Επιπλέον της κατακρήμνισης, τα κατιόντα υπόκεινται επίσης στην επίδραση και άλλων διεργασιών, όπως π.χ. της ιοντοανταλλαγής, της προσρόφησης και εκρόφησης, καθώς και της διαφορικής κινητικότητας με τελικό αποτέλεσμα την αύξηση της συγκέντρωσης του Na+ και CI- στα υπόγεια νερά. Ως διαλυτά άλατα θεωρούνται εκείνα των οποίων η διαλυτότητα είναι μεγαλύτερη της αντίστοιχης της γύψου, ήτοι: > 0.241 g / 100ml νερού σε 0⁰C. Το NaCI έχει διαλυτότητα μεγαλύτερη κατά 150 φορές εκείνης της γύψου. Τα άλατα του εδάφους αποτελούνται από Na+, Mg2+, Ca2+, SO2-4 και HCO-3. Εκτός από τα πρωτογενή ορυκτά, στην αλατότητα του εδάφους συμβάλλουν και δευτερογενείς πηγές αλάτων, όπως π.χ. οι ατμοσφαιρικές εναποθέσεις αλάτων, το θαλάσσιο νερό κ.α. Τέλος, υπάρχουν και οι πηγές ανθρωπογενούς προέλευσης, όπως τα λιπάσματα, η ζωική κοπριά, και η ιλύς μονάδων βιολογικού καθαρισμού. Συνοπτικά, οι πηγές των αλάτων στο έδαφος είναι οι εξής: I. Πρωτογενείς πηγές: α) χημική, φυσική, βιολογική αποσάθρωση των ορυκτών και των πετρωμάτων, β) εξατμισοδιαπνοή των φυτών (συμπύκνωση), γ) αραίωση των αλάτων συνέπεια της βροχόπτωσης, της τήξης του χιονιού και εφαρμογής των νερών άρδευσης. Σημειώνεται ότι ο βαθμός αραίωσης επηρεάζει τη συγκέντρωση των αλάτων. II. Φυσικές δευτερογενείς πηγές: α) ατμοσφαιρικές εναποθέσεις αλάτων προερχόμενες από τους ωκεανούς στις παράκτιες περιοχές, β) εισχώρηση θαλλάσιου νερού στο έδαφος λόγω παλιρροιακών κυμάτων, γ) εισχώρηση θαλλάσιου νερού μέσω των υπόγειων ρευμάτων και ακολούθως μεταφορά αλάτων στην επιφάνεια του εδάφους, δ) ανύψωση της στάθμης των υπόγειων νερών πλούσιων σε άλατα. III. Ανθρωπογενείς πηγές: α) νερό άρδευσης, β) νερό στράγγισης γ) χρήση λιπασμάτων δ) εφαρμογή ιλύος βιολογικού καθαρισμού, ε) χρήση κοπριάς ζ) αλμύρες πεδίων φυσικού αερίου.