تاریخچه مبارزه با فرسایش خاک

علم آبخیز داری و حفاظت خاک در اوایل قرن بیستم و عمدتا به دلایل زیر پا به عرصه نهاد:

1-کسب دانش و آگاهی بیشتر در مورد چرخه هیدرولوژی و عملکرد آن.

2-افزایش جمعیت و فشار بر منابع طبیعی و اراضی و منابع آب.

3-افزایش بیش از حد مصرف آب و لزوم تامین منابع آبی بیشتر.

4-بروز مشکلات جدید و پیچیده تری همچون آلودگی منابع آب، وقوع سیلاب،افت منابع آب زیرزمینی و ... .

برای آشنایی بیشتر با این علم نخست به تعریف آبخیز و آبخیزداری می پردازیم.

آبخیز عبارت است از منطقه ای توپوگرافی که توسط یک سیستم رودخانه زهکشی می شود. به عبارت دیگر آبخیز پهنه ای از زمین سراشیب است که تمام رواناب ناشی از بارش بر روی آن را ، یک رودخانه ، دریاچه و یا یک آب انباشت دریافت می کند.

آبخیزداری: عبارت است از برنامه ریزی و مدیریت آبخیز جهت جلوگیری از به هم خوردن وضعیت منابع آبخیز و حفظ آن با اجرای طرح های مختلف در آبخیز. این برنامه ریزی می باید در جهت بهره برداری هماهنگ، یکپارچه و قانونمند صورت گیرد به طوری که به سرمایه اصلی آبخیز یعنی آب ، خاک و پوشش گیاهی آسیبی نرسد.

انسان و فرسایش خاک

فرسایش خاک؛ مراتع و جنگل ها به کما می روند

٭ فهیمه معروف
به جای مقدمه
بی اطلاعی از روشهای صحیح بهره برداری، جنگلها و مراتع را محدودتر و بیابانهای ایران را وسعت می بخشد. متأسفانه بعضی افراد با هدف کسب درآمد بیشتر اقدام به شخم این اراضی جهت کشت دیم می کنند که خود زمینه را برای فرسایش و تخریب بیشتر زمین و خاک فراهم می کند.




اگر روند بوته کنی، قطع درختان و چرای مفرط در مراتع همچنان ادامه یابد، مراتع و جنگلها به بیابانهای خشک و بی آب و علف تبدیل خواهند شد و آثار حیات گیاهی و دامی کم فروغتر خواهد شد و شاید حسرت دیدن آب و سرسبزی بر دل هر بیننده ای بماند.
اکنون با ادامه روند تخریب مراتع، گیاهان مرتعی مراتع در حال تخریبند و به دلیل کمبود علوفه، عشایر مجبور به فروش دامهای خود شده و برای امرار معاش راهی شهرها می شوند.
روند فرسایش خاک هر سال شدیدتر شده و با هر بارندگی، خاک با ارزش از دسترس خارج می شود. در کنار این مسأله و با فقیر شدن پوشش گیاهی، عشایر مجبور به تعلیف دام با استفاده از سرشاخه های درختان و علوفه های دستی می شوند.

تقسیم بندی کلی فرسایش خاک

مراحل مختلف فرسایش

فرسایش چه توسط باد صورت گیرد چه توسط آب، خواه عادی باشد خواه سریع، دارای سه مرحله است: مرحله کنده شدن خاک، مرحله انتقال خاک و مرحله انباشته شدن و تجمع خاک.

1- مرحله کنده شدن خاک از جای خود

در این مرحله، ابتدا خاکدانه­ها بر اثر از بین رفتن هوموس و کلوئیدهای خاک، چسبندگی خود را از دست می­دهند و از هم می­پاشند. در نتیجه خاک آماده فرسایش می­شود. در چنین وضعی، خاک سطح­الارض که حاصلخیزترین قسمت خاک است، به طور ناگهانی یا بتدریج بوسیله آب یا باد از جای خود کنده می­شود.

2- مرحله حمل یا انتقال خاک بوسیله آب یا باد

چون ذرات خاک چسبندگی خود را از دست داده­اند، نمی­توانند در مقابل جریانهای شدید آبها یا بادهای تند مقاومت کنند، در نتیجه از جای خود کنده می­شوند و به نقطه دیگر منتقل می­گردند.

در مورد فرسایش آبی معمولا مواد از منطقه مرتفع­تر به محل پست­تر منتقل می­گردند. مسافتی را که آب یا باد مواد را با خود می­برد به عوامل مختلفی بستگی دارد، از آن جمله می­توان در مورد آب، شدت آب، شیب زمین، ریز و درشتی آبرفت­ها( شن، رس و غیره)، و در مورد فرسایش بادی شدت باد، قطر بادرفتها و همچنین مسطح و وسیع بودن جلگه­ها و دشتها را نام برد.

 3- مرحله تجمع و انباشته شدن مواد

بادرفتها (موادی که توسط باد حمل می­گردند) هر جا به مانعی (گیاه، دیوار، سنگ و غیره) برخورد کند فورا بر روی زمین می­افتد و درآنجا رویهم انباشته می­شوند. این مواد در شرایط فوق­العاده تشکیل تپه­های بزرگ و حتی توده­های عظیم شنی یا ماسه­ای شبیه کوه را میدهد.

 آبرفتها بتدریج که از شدت جریان آب و شیب زمین کاسته می­شود از حرکت بازمی­ماند و در سطح زمین رسوب می­کند (ابتدا ذرات درشت­تر و بعد ذرات ریزتر). در بعضی موارد تجمع مواد آبرفتی بقدری زیاد است که یک طبقه رسوبی قابل توجهی را تشکیل می­دهد.

تعاریف فرسایش خاک

فرسایش که به آلمانی  Abtrag وبه فرانسه وانگلیسی Erosion گفته  می‌‌شود، از کلمه لاتین Erodere  گرفته شده وعبارت است از فرسودگی و از بین رفتگی مداوم خاک سطح زمین (انتقال یا حرکت آن از نقطه ای به نقطه دیگر در سطح زمین) توسط آب یا باد[1].

خاک یکی از مهمترین منابع طبیعی هر کشور است. امروزه فرسایش خاک به عنوان خطری برای رفاه انسان و حتی برای حیات او به شمار می‌رود. در مناطقی که فرسایش کنترل نمی‌شود، خاک ها به تدریج فرسایش یافته، حاصلخیزی خود را از دست می دهند.

 فرسایش نه تنها سبب فقیر شدن خاک و متروک شدن مزارع می گردد و از این راه خسارات زیاد و جبران ناپذیری را به جا می گذارد، بلکه با رسوب مواد در آبراهه ها، مخازن سدها، بنادر و کاهش ظرفیت آبگیری آنها نیز زیانهای فراوانی را سبب می‌گردد. بنابر این نباید مساله حفاظت و حراست خاک را کوچک و کم اهمیت شمرد. 

اگر استفاده خاک بر اساس شناسایی استعداد و قدرت تولیدی آن ومبتنی بر رعایت اصول صحیح و علمی باشد، خاک از بین نمی رود[2]. فقط در سایه حمایت پوشش نباتی(درختان یا سایر گیاهان) بوده که فرسایش خاک بسیار کند شده و تعادلی در تشکیل و فرسایش خاک ایجاد گردیده است.

این تعادل مساعد که تحت تاثیرشرایط طبیعی حکمروا شده بود،از زمانی که بشر زمین را به منظور تهیه  محصول وبدست آوردن غذا و دیگر مایحتاج خود ،موردکشت و زرع قرار داد تا از آن به عنوان مرتع استفاده کرد، بر هم خورد و زمین ها در معرض فرسایش شدید و وسیع قرار گرفت .

بنابراین فرسایش قبل از آنکه مورد بهره برداری انسان قرارگیرد  نیز اتفاق می‌افتاده(فرسایش طبیعی) ولی از وقتی‌که انسان در آن به کشت و زرع پرداخت باعث فرسایش بیش از حد(فرسایش سریع وشدید) خاک شده است.

حاصل خیزی خاک

حاصل خیزی خاک - توانائی خاک جهت تأمین ضروریات نبات به آب مواد معدنی :

کاربرد صحیح و علمی کودهای شیمیایی برای حصول شرایط بهینه در بهـره وری از منـابع آب و خـاک منـوط بـه شـناخت کامل حاصل خیزی خاک، ت عیین نیاز گیاه به عناصر کودی پر مصرف و کم مصرف در شرایط مختلف اقلیمی و محیط هـای کشت و سعی در تلفیق و اصلاح عوامل رشد به منظور برداشت حداکثر محصول به طـور مـستمر اسـت ).2) بـه منظـور تهیـه نقشه های رقومی حاصل خیزی خاک برای اراضی زراعی در نواحی مختلف استان گلستان، 1572 نقطه که به طور تقریبـی به سطحی معادل 560 هزار هکتار تعلق دارند، نمونه های خاک تهیه و آزمایش هایی برای آنها ترتیب داده شد . بـا اسـتفاده از نتایج آزمایشگاهی، در سامانه اطلاعات جغرافیایی برای عوامل مورد مطالعه نقشه های موضوعی با عوارض نقطـه ای تهیـه گردید . این خصوصیات که مربوط به 30 سانتی متر خاک سـطحی مـی باشـند، شـامل فـسفر و پتاسـیم قابـل جـذب، هـد ایت الکتریکی، بافت، مقدار کربن آلی، آهک، رس، و سلیت است . پس از تهیه نقشه اولیه، با مطالعات صحرایی محدوده منطقه مطالعاتی تعیین و رقومی شد . با استفاده از روش های آماری و امکانات رایانه ای، با نقشه محدوده مطالعاتی، هر لایه نقطـه ای به یک لایه سطحی تبدیل گردید . در ه ر یک از این نقشه ها هر محدوده ، نشان دهنده سـطحی از منطقـه مطالعـاتی بـا دامنـه تعریف شده در راهنمای نقشه است . به منظور افـزایش امکـان اسـتفاده از نقـشه هـای حاصـل خیـزی، اطلاعـات و نقـشه هـای موضوعی مانند نقشه راه های استان، موقعیت شهرها، مرز شهرستان ها، شاخه های اصـ لی و فرعـی رودخانـه هـا ( گرگـان رود، اترک و قره سو ) ، خطوط تراز 1 و اطلاعات دیگری از قبیل موقعیت سدهای استان، به نقـشه هـای تهیـه شـده در مراحـل قبـل افزوده شد . پس از تهیه و تکمیل نقشه ها، مساحت واحدهای تفکیک شـده محاسـبه گردیـد . بـرای اسـتفاده سـریع تـر، ارقـام تقریبی مربوط به سطح ک ل ( سطح مطالعه شده ) ، سطح واحدهای تفک یک شده برای هر عامـل مـورد مطالعـه و درصـد آنهـا نسبت به سطح کل به صورتجدول ارائه شده است . در آخر نقشه های خروجی با مقیاس 1:1/000/000 به همراه نرم افزار و اطلاعات حاصله به بخش های مختلف ارسال گردید

از خاک چه می دانید؟

آیا تا به حال اندیشیده اید که محل ساختمان محل سکونت شما بر چه نوع خاکی بنا شده است؟ ایا تا به حال در مورد اهمیت نوع خاک در پایداری سازه ها اندیشیده ایم؟ ایا در هنگام ساخت ساختمانها به و ضعیت آبهای زیرزمینی و وجود حفره ها و کوره ها یا قناتها در نزدیکی ساختمان خود دقت کرده ایم؟ ایا تا به ساختمانهایی که در کناره خاکبرداریها بنا شده اند نظر کرده ایم؟ایا به چگونگی خاک در محل شیب کوهها فکر کرده ایم؟

سوالات بسیاری از این قبیل در اهمیت تاثیر وضعیت شرایط خاک در استحکام و پایداری ساختمانها چه در وضعیت ایستایی وچه بعد از وقوع زلزله قابل مطرح شدن است.پس بیایید ابتدا خاک رابهتر بشناسیم. بطورکلی خاکها از فرسایش سنگها و در دراز مدت تشکیل شده ، در محل خود رسوب کرده یا انتقال می یابند. خاکها دارای اندازه ذرات متفاوتی بوده و در یک تقسیم بندی بسیار کلی خاکها در طبیعت به صورت خاکهای رسی ،‌ سیلتی ، ماسه ای ، شنی و قطعات سنگی تقسیم می شوند.خاکهای سطحی عموما ترکیبی از خاکهای فوق و خاکهای نباتی می باشند. خاکها از لحاظ تراکم ساختمانی به شکل شل، نیمه متراکم و متراکم وجود دارند. خاکها علاوه بر تفاوت در ریزدانه و درشتدانه بودن دارای چسبندگی و قفل و بستهای متفاوتی می باشند. خاکهای رسی اشباع عموما دارای چسبندگی قابل توجهی بوده لیکن خاکهای سیلتی و ماسه ای از چسبندگی کمتری برخوردارند. خاکهای مناطق مختلف ، بدلیل خصوصیات مختلف ، دارای استحکام و مقاومت های متفاوت هستند و همچنین در اثر بارهای وارده نشست های متفاوتی از خود بروز می دهند. بطور کلی وجود رطوبت در خاکها باعث کاهش پارامترهای مقاومتی می شود.

شوری و سنجش از دور و سیستمهای اطلاعات جغرافیایی

کاربرد GIS در رفع شوری

کارشناس خاک و آب مرکز تحقیقات کشاورزی گلستان با تاکید بر استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی ‪GISدررفع شوری خاک گفت:این سامانه ابزار مناسبی برای جست و جوی راه حلهای مدیریتی با هدف رفع مشکلات شوری و قلیایی خاک است.

مهندس "سهراب صادقی" در گفت و گو با ایرنا افزود: داده‌های ذخیره شده در این سیستم به راحتی تعدیل شده و دوباره جمع‌بندی و به آسانی به هنگام مقایسه و در قالب نقشه‌هایی با مقیاس مناسب و دلخواه ترسیم می‌شوند.

به گفته وی، تهیه نقشه شوری خاک یک ابزار مهم در تصمیم‌گیریهای کلان در این استان می‌باشد و می‌تواند به منظور انتخاب مدیریتهای مناسب با توجه به جنبه‌های اقتصادی به مسوولان ذیربط کمک کند.

وی گفت: اطلاع از وضع شوری خاک به کمک نقشه رقومی از جهات گوناگون مناسب بوده و این امکان به سادگی وجود دارد تا به مرور زمان نتایج مطالعات جدید را به این نقشه‌ها افزوده و نقشه اصلاح شده را در اختیار برنامه‌ریز یا کاربر قرار داد.

صادقی افزود: در زمان حاضر کمبود آب و شوری خاک مهمترین عوامل محدود کننده عملکرد محصولات زراعی در استان گلستان به شمار می‌روند.

به گفته وی، شوری خاک قابل اصلاح بوده و در بسیاری از موارد مقرون به صرفه و گاهی نیز به منظور اجرای برخی طرحهای عمرانی و کشاورزی ضروری است.

وی با بیان این که شوری خاک و خاکهای مبتلا به نمک به روشهای مختلفی مطالعه و طبقه‌بندی می‌شوند، تصریح کرد: شوری در خاک وضع ثابتی نداشته و حتی در طول یک فصل زراعی نیز ممکن است به علل مختلفی دستخوش تغییر گردد.

انواع روشهای خاکورزی

انواع روشهای خاک ورزی
عملیات خاک ورزی دارای عناوین مختلفی می باشد که اغلب با یکدیگر اشتباه می شوند.بسیاری از عناوین دارای تعریف دقیق نبوده و اغلب دارای معانی مختلف در نقاط مختلف هستند. بعضی از مهمترین روشها عبارتند از : خاک ورزی مرسوم، شخم - کشت، شخم و کشت، کم ورزی یا خاک ورزی کم، خاک ورزی – کشت، خاک ورزی پوشش دار، دیسک – کشت، کشت بدون خاک ورزی، خاک ورزی نواری و خاک ورزی حفاظتی.
خاک ورزی مرسوم
تعداد عملیاتی که برای خاک ورزی مرسوم مورد نیاز است به نوع محصول و منطقه بستگی دارد. خاک ورزی مرسوم به طور نوعی ممکن است شامل عملیات زیر باشد :
1. خرد کردن و دیسک زدن بقایای گیاهی.
2. شخم زدن و خرد کردن خاک.
3. ایجاد شیار و پشته به منظور شکل دادن خاک.
4. استفاده از هرسهای دندانه ای بلافاصله پس از شخم بهاره، به منظور کاهش خلل و فرج پر از هوا و تسطیح و فشردن سطح خاک.
5. استفاده از هرس بشقابی یا کولتیواتور مزرعه.
6. استفاده از هرس دندانه فنری یا دندانه انگشتی پس از کشت.
7. استفاده از فوکای دوار به منظور شکستن سله یا ریشه کن کردن علفهای هرز.
8. یک یا دو بار استفاده از کولتیواتور های ردیفی، بسته به نوع محصول،منطقه و علفهای هرز.
شخم – کشت
در این روش، ردیف کار به گاو آهن متصل است کشت بذر همزمان و هم عرض با شخم انجام می گیرد.
شخم و کشت
در این نوع روش هیچ نوع وسیله خاک ورزی ثانویه به کار نمی رود. وسایل خرد کننده خاک ممکن است به گاو آهن متصل شوند. این ادوات فقط عملیات آماده کردن زمین قبل از کشت را انجام می دهند. کشت به عنوان یک عمل جداگانه روی خاک تازه شخم شده انجام می گیرد. ممکن است وسایلی به کارنده متصل شود که شیار های شخم را تا حدی خرد کنند. در روش کشت در جای چرخ ، از جای چرخ تراکتور یا چرخهای حمل کننده کارنده که موجب خرد شدن و فشرده شدن خاک در مسیر می شود، به عنوان بستر بذر استفاده می گردد.

دستورالعمل نمونه برداری از خاک

دستور العمل نمونه برداری از خاک

تجزیه خاک
تجریه خاک برای تمام محصولات کشاورزی اساس توصیه کودی می‌باشد. نمونه‌هایی که از مزارع آزمایشی گرفته می‌شود از اهمیت خاصی برخوردار است. چه این نمونه‌ها اساس آزمایشات را تشکیل می‌دهند. نمونه‌های خاک از نظر مقدار مواد غذایی و سایر مواد مربوطه مورد تجزیه قرار می‌گیرند.

نمونه خاک
ایده‌آل‌ترین نمونه خاک بایستی حداقل 400 گرم وزن داشته باشد مگر اینکه مقدار بیشتر از 400 گرم درخواست شده باشد. نمونه‌ها بایستی داخل یک پاکت پلاستیکی ریخته شود و خود داخل پاکت دیگری قرار گیرد. اطلاعات هر نمونه را بایستی طوری روی پاکت نوشت که پاک نشده و بتوان آن را خواند. اطلاعات بایستی شامل محل نمونه‌برداری، نام زارع یا مشتری و نوع محصول باشد.
به‌عنوان یک قاعده کلی مزارعی که تا 10 هکتار وسعت داشته باشند را به‌عنوان یک واحد نمونه‌برداری می‌توان محسوب کرد. با توجه به این نکته که کل مزرعه از بابت جنس خاک، نوع زراعت قبلی و نوع کود استفاده شده یکسان باشد. مزارع بزرگ و مزارعی که از یک‌دستی برخوردار نیستند باید به قطعات کوچکتر یک‌دست تقسیم و از هر قسمت جداگانه نمونه‌برداری کرد.