Toprak tuzluluğu - Soil salinity

Colorado'daki meralarda gözle görülür şekilde tuzdan etkilenen topraklar. Topraktan çözülen tuzlar toprak yüzeyinde birikir ve zeminde ve çit direğinin tabanında birikir.
Brezilya'dan bir PVC sulama borusunda tuzlu su kabuğu

Toprak tuzluluğu , topraktaki tuz içeriğidir ; tuz içeriğini artırma işlemi tuzlama olarak bilinir . Tuzlar, toprakta ve suda doğal olarak bulunur. Tuzlanma, mineral ayrışması gibi doğal süreçlerden veya bir okyanusun kademeli olarak çekilmesinden kaynaklanabilir. Sulama ve yol tuzu gibi yapay süreçlerle de oluşabilir .

Doğal oluşum

Tuzlar toprakta ve suda doğal bir bileşendir. İyonlar tuzlanma sorumludur: Na + , K + , Ca 2+ , Mg 2+ ve Cl - .

Uzun toprak mineraller zaman periyotları, fazla hava ve serbest tuzlan, bu tuzlar, kızarmış veya yeterli çökeltme olan alanlarda boşaltma su ile toprak tarafından emilir bulunmaktadır. Mineral ayrışmaya ek olarak, tuzlar ayrıca toz ve yağış yoluyla da çökelir. Tuzlar kuru bölgelerde birikerek doğal olarak tuzlu topraklara yol açabilir. Örneğin Avustralya'nın büyük bir bölümünde durum böyledir .

İnsan uygulamaları, sulama suyuna tuz ekleyerek toprakların tuzluluğunu artırabilir. Uygun sulama yönetimi, eklenen tuzları topraktan süzmek için yeterli drenaj suyu sağlayarak tuz birikimini önleyebilir. Sızmayı sağlayan drenaj düzenlerini bozmak da tuz birikimlerine neden olabilir. Bunun bir örneği 1970 yılında Mısır'da Aswan Yüksek Barajı'nın inşa edildiği sırada meydana geldi . İnşaattan önce yeraltı suyu seviyesindeki değişiklik, toprak erozyonunu mümkün kılmış ve bu da su tablasında yüksek konsantrasyonda tuzlara neden olmuştur. İnşaattan sonra, su tablasının sürekli yüksek seviyesi ekilebilir arazinin tuzlanmasına neden oldu .

Sodik topraklar

Na + (sodyum) baskın olduğunda, topraklar sodik hale gelebilir . PH, sodik kirlerin olabilir asidik , nötr ya da alkalin .

Sodik topraklar, su sızmasını ve drenajını sınırlayan veya önleyen çok zayıf bir yapıya sahip olma eğiliminde olduklarından belirli zorluklar sunarlar . Onlar gibi bazı elementleri birikme eğilimi bor ve molibden içinde kök bölgesi bitkiler için belki toksik düzeylerde. İçin kullanılan en yaygın bileşiği ıslah sodik toprak olan alçı , tuz ve karşı toleranslı olan bazı bitkiler iyon toksisite iyileştirilmesi için stratejiler mevcut olabilir.

"Sodik toprak" terimi bazen bilimde kesin olmayan bir şekilde kullanılır. İki anlamda kullanılan alkali toprak terimi ile birbirinin yerine kullanılabilir: 1) pH'ı 8,2'den büyük olan bir toprak, 2) değiştirilebilir sodyum içeriği değişim kapasitesinin %15'inden fazla olan bir toprak. "Alkali toprak" terimi, her zaman olmasa da genellikle bu özelliklerin her ikisini de karşılayan topraklar için kullanılır.

kuru toprak tuzluluğu

Kurak alanlarda tuzluluk , su tablası toprak yüzeyinden iki ila üç metre arasında olduğunda ortaya çıkabilir. Yeraltı suyundan gelen tuzlar, kılcal hareketle toprağın yüzeyine yükseltilir. Bu, yeraltı suyu tuzlu olduğunda (birçok alanda doğrudur) meydana gelir ve akifere sığabileceğinden daha fazla yağmur suyunun girmesine izin veren arazi kullanım uygulamaları tarafından tercih edilir. Örneğin, ağaçların derin köklenmesinin yerini yıllık mahsullerin sığ köklenmesi aldığından, tarım için ağaçların temizlenmesi bazı bölgelerde kurak alan tuzluluğunun önemli bir nedenidir.

Sulamadan kaynaklanan tuzluluk

Yağmur veya sulama, sızıntı olmadığında, kapiler hareketle tuzları yüzeye getirebilir.
Ana madde: Sulamanın çevresel etkileri

Neredeyse tüm sular (hatta doğal yağışlar bile) bazı çözünmüş tuzlar içerdiğinden , sulamanın yapıldığı her yerde zamanla sulamadan kaynaklanan tuzluluk oluşabilir. Bitkiler suyu kullandığında tuzlar toprakta kalır ve sonunda birikmeye başlar. Bitkinin ihtiyacından fazla olan bu suya liç fraksiyonu denir . Yetersiz drenaj ve tarımsal ürünleri sulamak için tuzlu su kullanımı, sulama suyundan kaynaklanan tuzlanmayı da büyük ölçüde artırır .

Kentsel alanlardaki tuzluluk, genellikle sulama ve yeraltı suyu işlemlerinin birleşiminden kaynaklanır. Sulama artık şehirlerde (bahçeler ve rekreasyon alanları) da yaygındır.

Toprak tuzluluğunun sonuçları

Tuzluluğun sonuçları şunlardır:

  • Bitki büyümesi ve verimi üzerindeki zararlı etkiler
  • Altyapı hasarı (yollar, tuğlalar, boru ve kabloların korozyonu)
  • Kullanıcılar için su kalitesinin düşmesi, sedimantasyon sorunları, metallerin, özellikle bakır, kadmiyum, manganez ve çinkonun artan sızıntısı.
  • en sonunda, mahsuller tuz miktarlarından çok fazla etkilendiğinde toprak erozyonu .
  • Tuzdan arındırmak için daha fazla enerji gerekir

Tuzluluk önemli bir arazi bozulumu sorunudur. Toprağın tuzluluğu, fazla sulama suyuyla topraktan çözünür tuzları süzerek azaltılabilir . Toprak tuzluluğu kontrolü , kiremit drenajı veya başka bir yeraltı drenajı şekli ile birlikte su tablası kontrolünü ve yıkamayı içerir . Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Örgütü'nden kapsamlı bir toprak tuzluluğu tedavisi mevcuttur .

Ekinlerin tuz toleransı

Daha fazla bilgi: Maas-Hoffman modeli ve Van Genuchten-Gupta modeli

Tuza dayanıklı bitkiler yetiştirilirse, yüksek düzeyde toprak tuzluluğu tolere edilebilir. Hassas bitkiler, hafif tuzlu topraklarda zaten güçlerini kaybederler, çoğu ürün (orta derecede) tuzlu topraklardan olumsuz etkilenir ve sadece tuzluluğa dayanıklı ürünler, şiddetli tuzlu topraklarda gelişir. Wyoming Üniversitesi ve Alberta Hükümeti, bitkilerin tuz toleransına ilişkin verileri rapor ediyor.

Çiftçi koşulları altında sulanan arazilerdeki tarla verileri, özellikle gelişmekte olan ülkelerde kıttır. Ancak, Mısır, Hindistan ve Pakistan'da bazı çiftlik içi anketler yapılmıştır. Aşağıdaki galeride, hassastan çok toleranslıya doğru düzenlenmiş ekinlerle bazı örnekler gösterilmektedir.

  • Çiftçilerin tarlalarında tuz toleransı artırılarak sıralanan mahsul verimi ve toprak tuzluluğu grafikleri.

  • Şekil 1. Mısır'ın Nil Deltası'nda yetiştirilen Berseem (yonca), tuza duyarlı bir üründür ve 2,4 dS/m'ye kadar ECe değerini tolere eder, ardından verim düşmeye başlar.

  • Şekil 2. Sampla, Haryana, Hindistan'da yetiştirilen buğday, biraz hassastır ve 4.9 dS/m'lik bir ECe değerini tolere eder.

  • Şekil 3. Gohana, Haryana, Hindistan'daki buğday tarlalarındaki tarla ölçümleri, daha yüksek bir ECe = 7.1 dS/m tolerans seviyesi gösterdi.
    (Burada gösterilmeyen Mısır buğdayı 7.8 dS/m'lik bir tolerans noktası sergilemiştir).

  • Şekil 4. Nil Deltası'nda yetiştirilen pamuk, kritik ECe değeri 8,0 dS/m olan tuza dayanıklı olarak adlandırılabilir. Ancak, 8 dS/m'nin üzerindeki veri kıtlığı nedeniyle, maksimum tolerans seviyesi tam olarak belirlenemez ve gerçekte bundan daha yüksek olabilir.

  • Şekil 5. Pakistan, Khairpur'dan sorgum oldukça hoşgörülüdür; ECe = 10.5 dS/m'ye kadar iyi büyür.

  • Şekil 6. Pakistan, Khairpur'dan gelen pamuk çok toleranslıdır; ECe = 15.5 dS/m'ye kadar iyi büyür.

Kalsiyumun topraklarda tuzlulukla mücadelede olumlu bir etkiye sahip olduğu bulunmuştur. Tuzluluğun bitkilerin su kullanımının azalması gibi olumsuz etkilerini iyileştirdiği gösterilmiştir.

Etkilenen bölgeler

FAO/UNESCO Dünya Toprak Haritasından aşağıdaki tuzlanmış alanlar türetilebilir.

Bölge Alan (10 6  ha)
Afrika 69.5
Yakın ve Orta Doğu 53.1
Asya ve Uzak Doğu 19.5
Latin Amerika 59.4
Avustralya 84.7
Kuzey Amerika 16.0
Avrupa 20.7

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar