Το Ισοζύγιο των Αλάτων

Η ποσότητα των αλάτων που απομακρύνεται από το έδαφος λόγω έκπλυσης, πρέπει κατά το δυνατό να είναι ίση με την αντίστοιχη ποσότητα που εισρέει στο έδαφος μέσω του νερού άρδευσης. Η επίτευξη αυτού του ισοζυγίου αλάτων ουσιαστικά περιλαμβάνεται στους στόχους της διαχείρισης των βελτιωθέντων προβληματικών εδαφών. Μέσω του νερού άρδευσης μεταφέρονται διάφορες ποσότητες αλάτων. Ένα μέρος αυτών προσλαμβάνεται από τα φυτά. Ένα άλλο συσσωρεύεται στο έδαφος και ένα τρίτο μέρος χάνεται μέσω του νερού της στράγγισης. Για τη διατήρηση της ισορροπίας, δηλαδή του ισοζυγίου των αλάτων, θα πρέπει η ποσότητα των αλάτων που εισέρχεται στο έδαφος μέσω του νερού άρδευσης και των άλλων πηγών (αποσάθρωση ορυκτών, λιπάσματα) να είναι ίση με την ποσότητα των αλάτων που χάνεται μέσω των νερών στράγγισης. Η διατήρηση αυτού του ισοζυγίου είναι απαραίτητη για την εξασφάλιση της ανάπτυξης των φυτών, υπό τον όρο όμως ότι το ισοζύγιο θα είναι σε επίπεδο που να ευνοεί τη φυσιολογική ανάπτυξη των φυτών. Για την έκπλυση των αλάτων απαιτείται μια συγκεκριμένη ποσότητα νερού. Οι παράγοντες που καθορίζουν την ποσότητα αυτή είναι: α) η περιεκτικότητα των αλάτων του νερού άρδευσης, β) το είδος του εδάφους, γ) η υπόγεια στάθμη, δ) η ανθεκτικότητα των φυτών στα άλατα, ε) το κλίμα και στ) η ορθολοική διαχείριση του νερού άρδευσης.

Ως γνωστόν, η εφαρμογή του νερού άρδευσης στις καλλιέργειες, που αναπτύσσονται στα αλατούχα εδάφη, δε στοχεύει μόνον στην εξασφάλιση της ομαλής αύξησης και ανάπτυξης των καλλιεργειών, αλλά και στον έλεγχο της αλατότητας. Για τον έλεγχο αυτό απαιτείται το νερό άρδευσης να είναι προσαυξημενο κατά ένα επιπλέον κλάσμα (Lr) της εξατμισοδιαπνοής, για τις απαιτήσεις της έκπλυσης (Leaching requirement). Όταν η άρδευση δεν είναι προσαυξημένη κατά το Lr, τότε αυτή είναι ατελής και ανεπαρκής και κατά συνέπεια θα έχουμε συσσώρευση αλάτων στη ριζική ζώνη. Εάν τα άλατα του νερού στράγγισης είναι ίσα με το άθροισμα των αλάτων του νερού άρδευσης συν τα αντίστοιχα του νερού της βροχής , ήτοι: CdDd=CiDi+CrDr (1) όπου: Ci= Συγκέντρωση αλάτων του νερού άρδευσης (dS x m-^1), Di= Βάθος εφαρμοζόμενου νερού άρδευσης (cm), Cd= Συγκέντρωση αλάτων του νερού στράγγισης (dS x m-^1), Dd= Βάθος νερού στράγγισης (cm), Cr= Συγκέντρωση αλάτων των νερών βροχής (dS x m-^1) και Dr= Βάθος νερών στράγγισης (cm),

τότε η συσσώρευση των αλάτων θα είναι μηδενική (Ss) υπό τον όρον ότι (Sm+Sf)-(Sc+Sp)=0, όπου: Sm= Άλατα που προέρχονται από την αποσάθρωση των ορυκτών, Sf= Άλατα που προέρχονται από την προσθήκη λιπασμάτων, Sc= Άλατα που προέρχονται από τις καλλιέργειες και Sp= Άλατα που κατακρημνίζονται ως ιζήματα.

Η Εξίσωση (1) μπορεί να γραφεί και ως εξής: L= Dd/Di=Ci/Cd= ECi/ECd (2) όπου: L = Κλάσμα έκπλυσης Dd = Βάθος νερού στράγγισης Di = Βάθος νερού άρδευσης Cd = Συγκέντρωση αλάτων νερού στράγγισης Ci = Συγκέντρωση αλάτων νερού άρδευσης ECi= Ηλεκτρική αγωγιμότητα νερού άρδευσης και ECd= Ηλεκτρική αγωγιμότητα νερού στράγγισης.

Η ανωτέρω εξίσωση τονίζει ότι η ποσότητα των αλάτων που εισέρχεται στο έδαφος μέσω του νερού άρδευσης πρέπει να είναι ίση με την ποσότητα των αλάτων που απομακρύνεται με το νερό στράγγισης, για να διατηρηθεί η ισορροπία των αλάτων στη ριζική ζώνη. Η εξίσωση αυτή έχει εφαρμογή, όταν τα άλατα παραμένουν διαλυμένα στο εδαφικό διάλυμα και αναφέρονται σε σταθερές καταστάσεις. Η ηλεκτρική αγωγιμότητα του διαλύματος μπορεί να αντιπροσωπεύει τη συγκέντρωση των αλάτων (C) και επομένως και να την αντικαταστήσει στην εξίσωση (2). Θα πρέπει να τονιστεί εδώ ότι η σχέση μεταξύ του κλάσματος έκπλυσης (L) και του επιπέδου της αλατότητας στη ριζική ζώνη που θα πρέπει να λαμβάνεται σοβαρά υπόψη κατά τη διαχείριση της αλατότητας. Ποιά όμως η σχέση του L με τις απαιτήσεις για έκπλυση (Lr) ή Leaching requirement; Όταν L<Lr, τότε αποφεύγεται η εναλάτωση. Το Lr είναι ουσιαστικά το ελάχιστο κλάσμα έκπλυσης στο οποίο υπόκειται μια καλλιέργεια, χωρίς να υποστεί μείωση των αποδόσεων της ή της ανάπτυξης της από τα άλατα. Το Lr ισούται με: Lr= D^*d/Di=Ci/Cd^*=ECi/ECd^* (3) όπου: Lr = Απαιτήσεις νερού για έκπλυση Dd = Βάθος στράγγισης Di = Βάθος εφαρμοζόμενου νερού Ci = Συγκέντρωση αλάτων νερών άρδευσης Cd = Συγκέντρωση αλάτων νερών στράγγισης ECi= Ηλεκτρική αγωγιμότητα νερού άρδευσης και ECd= Ηλεκτρική αγωγιμότητα νερού στράγγισης.

Η τιμή του Lr (leaching requirement) εκφράζεται ως η αναλογία της ηλεκτρικής αγωγιμότητας του νερού άρδευσης προς την αντίστοιχη τιμή EC του νερού στράγγισης. Τούτο δε διότι η EC σχετίζεται γραμμικά με τη συγκέντρωση των αλάτων. Άρα η Lr ισούται με: Lr = ECi/ECd (2) όπου: Lr = Απαιτήσεις για έκπλυση (leaching requirement) ECi= Ηλεκτρική αγωγιμότητα νερού άρδευσης και ECd= Ηλεκτρική αγωγιμότητα νερού στράγγισης.

Εξετάζοντας την πιο πάνω σχέση διαπιστώνουμε ότι η τιμή Lr εξαρτάται από την αγωγιμότητα του νερού άρδευσης. Όσο πιο υφάλμυρο είναι ένα νερό τόσο περισσότερο πρέπει να είναι το επιπλέον νερό άρδευσης, δηλαδή το Lr, που πρόκειται να προστεθεί για την έκπλυση των αλάτων και τη διατήρηση του ισοζυγίου.