اهمیت تهویه و زهکشی در سلامت خاک
مقدمه
در شرایط طبیعی مولفه های هیدرولوژیکی طبیعت از قبیل بارش، تبخیر و تعرق، زهکشی و ذخیره رطوبتی در تعادل می باشد (۱). خروج آب اضافی از زمین که بوسیله لوله یا کانال یا هر چیز دیگری که صورت گیرد زهکشی می گویند. در دوره هایی که میزان بارش زیاد باشد جریان زهکشی و ذخیره رطوبتی افزایش می یابد که پس از چند سال دوباره طبیعت به حالت تعادل خود برمی گردد (۲) گاهی انسان با دستکاری در طبیعت این تعادل را بهم زده و موضوع زهکشی زهکشی اهمیت پیدا می کند زهکشی برای جلوگیری از غرقاب شدن و حتی شور شدن خاک امری ضروری می باشد (۳).در طی بارندگی یا آبیاری ریشه گیاه آب مورد نیاز را جذب کرده و آب مازاد در اطراف ریشه رشد گیاه را مختل کرده و ماندابی شدن به مدت طولانی باعث کاهش اکسیژن و پوسیدگی و خفگی ریشه و نهایتا باعث مرگ گیاه می شود.زهکشی از اجزای مهم و حیاتی در بخش کشاورزی و در عملکرد محصول تاثیر گذار می باشد و با گسترش کشاورزی نیاز به زهکشی اهمیت بیشتری می یابد(۴) طبق آمارهای موجود حدود دو سوم اراضی دیم دارای زهکشی طبیعی بوده و نیاز به اجرای طرح های زهکشی نمی باشد ولی حدود یک سوم شدیدا به زهکشی نیاز دارند همچنین در اراضی آبی نیاز به زهکشی در مقایسه با دیم بیشتر است.(۵)
اهمیت زهکشی در اراضی شالیزاری
سیستم زهکشی سطحی و زیر سطحی هر دو نقش مهمی در مدیریت آب اضافه در کشاورزی و حفط شرایط خاک دارند. در پاکستان و هندوستان، اجرای زهکشهای زیر زمینی در مزارع باعث افزایش عملکرد پنبه، نیشکر، گندم و حتی برنج شده است. اراضی شالیزاری با توجه به اینکه بافت خاک آنها سنگین می باشد تنها یکبار در سال به زیر کشت برنج می روند و در نیمه دوم سال بدون استفاده می مانند.(۶) برای کشت دوم علاوه بر زهکشی سطحی به زهکشی زیر سطحی برای کشت دوم نیازمند می باشد.(۷) همچنین بارش باران در طول فصل برداشت تردد ماشین الات کشاورزی را به علت زهکشی ضعیف دچار مشکل کرده و به علت ظرفیت پایین باربری بهره وری کار کم می شود بنابراین برای رفع این معضل و تولید محصولات پس از برداشت برنج به عنوان محصول دوم کشاورزان مستلزم به خروج زهاب از مزرعه می باشند استفاده از زهکش سطحی علاوه بر حفاظت از محصولات در برابر رواناب در بارش های شدید استفاده از زهکش زیر سطحی مشکل فاسد شدن ریشه و توقف رشد محصول را مرتفع نماید.(۸)
سیستمهای زهکشی زیرزمینی، باعث کاهش سطح آب زیرزمینی و جلوگیری از ایجاد شرایط غرقابی وماندابی میشود و شرایط مناسبی را برای بهره برداری پایدار و دائمی از اراضی شالیزاری فراهم نموده اند و باعث کاهش هدر رفت این اراضی به علت عدم نیاز به احداث زهکشهای مازاد سطحی شده اند.(۹)
زهکشی زیستی
در زهکشی زیستی از گیاهان مقاوم به شوری با توان تبخیر و تعرق بالا استفاده می شود به عبارتی زهکشی زیستی سیستم طبیعی برای جذب و کاهش آب نفوذی به ریشه می باشد در این روش گیاهان می توانند بیش از ۹۸ درصد آب مشکل ساز را از منطقه ریشه گیاه خارج سازند.زهکشی زیستی می تواند باعث کاهش شوری خاک شود ولی هدف اصلی در آن خروج آب زیر زمینی اضافی با استفاده از تبخیر و تعرق توسط گیاهان می باشد.(۱۰)کهنسال و همکاران (۱۳۹۱) زهکشی با قدرت تبخیر و تعرق گیاهان را روشی مناسب برای زهکشی اراضی دانسته و اگر شوری کنترل شود می تواند روشی پایدار برای زهکشی اراضی باشد(۱۱). در پروژه نهر گاندی در هند کاشت درختان اکالیپتوس سبب افت سطح آب زیرزمینی به اندازه ۱۵ متر در یک دوره ۶ تا ۷ شده بود.(۱۲)
ارتباط تسطیح زمین و زهکشی
تسطیح زمین و زهکشی به ایجاد حفظ شرایط بهینه خاک برای رشد محصول کمک می کند و از فرسایس خاک، غرقابی و شوری خاک جلوگیری می کند.با تسطیح زمین آبیاری بصورت یکنواخت صورت گرفته و رطوبت مورد نیاز برای رشد سالم تمام محصولات کشاورزی به صورت یکسان تامین می شود.
۴ مزیت زیست محیطی زهکشی مناسب
-کاهش فرسایش
سیستم های زهکشی با کنترل رواناب سطحی از ساختار خاک حفاطت کرده و باعث حاصلخیزی آن می شود.
-حفاظت از کیفیت آب
سیستم های زهکشی با مدیریت آب اضافی از شست و شوی مواد مغذی جلوگیری کرده و خطر آلودگی آب را کاهش می دهند.
-گسترش تنوع زیستی
خاک سالم با زهکش مناسب زیستگاه خوبی برای میکرو ارگانیسم های خاک فراهم می کنند که به نوبه خود به سلامت اکوسیستم کمک می کنند.
-کاهش تلفات محصول
خطر از دست دادت محصول و انتقال بیماری در شرایط غرقابی بالا بوده سیستمهای زهکشی مناسب می توانند با حداقل رساندن این خطرات باعث افزایش سود آوری و ثبات کلی عملیات کشاورزی شوند.
منابع
۱- زهکشی به روش زیستی، عبدالمجید لیاقت، سومین کارگاه فنی زهکشی کمیته ملی آبیاری و زهکشی، ۱۳۸۳
۲- تحلیل حساسیت سامانه های زهکشی زیستی به شوری با کمک مدل ریاضی، سینا اکرم، ارائه شده در چهارمین کارگاه فنی زهکشی کمیته ملی آبیاری و زهکشی، ۱۳۸۵
۳- روند تحولات زهکشی، مجتبی اکرم، ارائه شده در سومین کارگاه فنی زهکشی کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران، ۱۳۸۳
۴-مدیریت کیفیت زه آبهای کشاورزی زهکشی، بی نام، انتشارات کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران.۱۳۸۰
۵- زهکشی جدید، امین علیزاده، انتشارات دانشگاه امام رضا (ع)، ۱۳۸۵
۹- گزارش نهایی طرح تحقیقات کاربردی ارزیابی عملکرد سیستم زهکشی زیرزمینی در اراضی شالیزاری تجهیز و نوسازی شده، علی شاه نظری، انتشارات دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ۱۳۸۹
۱۱- زهکشی زیستی، روشی پایدار برای زهکشی اراضی. اولین کنفرانس ملی راهکارهای دستیابی به توسعه پایدار در بخش های کشاورزی، منابع طبیعی و محیط زیست، کهن سال و همکاران، وزارت کشور تهران ۱۳۹۱
۶- Effect of subsurface drainage on water balance and water table in poorly drained paddy
fields. Agric. Water Manage. .Darzi-Naftchali et, all.2013
۷- Improvement of paddy field drainage for mechanization. Tabuchi, T, Paddy and
Water Environment. 2004
۸- The evolution of Japan’s rice field drainage and development of technology, Ogino, Y., and S. Ota. Irrigation Drain.2007
۱۰-Sustainability of biodrainage systems considering declining of evapotranspiration rate of trees due to soil salinization. Liaghat, H, & M. Mashal 2010.
۱۲-Biodrainage using tree to control water logging and secondary Stalinization in canal irrigated areas. Proceeding natural Conference on salinity management in agriculture. Chhabra, R et al., Central soil
salinity research Institute, Karnal, India. 1998.