Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Εδάφη Υποβαθμισμένα λόγω Αλάτων (Ε.Υ.Λ.Α.) Αλκαλικά εδάφη: Με pH>7 (όχι απαραίτητα προβληματικά) Αλκαλιωμένα εδάφη: Με αλκάλια (Ca, Mg) και αλκαλικές γαίες.

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Παρουσίαση με θέμα: "Εδάφη Υποβαθμισμένα λόγω Αλάτων (Ε.Υ.Λ.Α.) Αλκαλικά εδάφη: Με pH>7 (όχι απαραίτητα προβληματικά) Αλκαλιωμένα εδάφη: Με αλκάλια (Ca, Mg) και αλκαλικές γαίες."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Εδάφη Υποβαθμισμένα λόγω Αλάτων (Ε.Υ.Λ.Α.) Αλκαλικά εδάφη: Με pH>7 (όχι απαραίτητα προβληματικά) Αλκαλιωμένα εδάφη: Με αλκάλια (Ca, Mg) και αλκαλικές γαίες (K, Na) (= εδάφη αλατούχα, νατριωμένα), με pH>7 Μορφή χημικής υποβάθμισης, που επηρεάζει πολύ μεγαλύτερες εκτάσεις από ό,τι οι άλλες (ρύπανση, οξίνιση κτλ.) ΠεριοχήΈκταση (10 6 ha) Αφρική69,5 Μέση Ανατολή53,1 Λοιπή Ασία19,5 Λατινική Αμερική59,4 Αυστραλία84,7 Βόρεια Αμερική16,0 Ευρώπη20,7 Στην Ελλάδα ίσως το 10-15% των καλλιεργούμενων εδαφών έχουν υποβάθμιση λόγω αλατότητας (και τα ποσοστά αυξάνονται).

2 Στην Ελλάδα ίσως το 10-15% των καλλιεργούμενων εδαφών έχουν υποβάθμιση λόγω αλάτων (και τα ποσοστά αυξάνονται).

3 Πηγές αλκαλικότητας Σε περιοχές με λίγες βροχές και υψηλή ΕΤ, τα βασικά κατιόντα (Ca 2+, Mg 2+, K +, Na + ) δεν ξεπλένονται και συσσωρεύονται στο ριζόστρωμα. Τα Β.Κ δεν υδρολύονται και άρα δεν παράγουν Η + (όπως συμβαίνει με τα όξινα κατιόντα (Al 3+ και Fe 3+ ). Βέβαια, ούτε ΟΗ - παράγουν. Οι επιδράσεις τους στο εδαφικό διάλυμα είναι ουδέτερες (για αυτό πιο σωστά πρέπει να ονομάζονται μη όξινα κατιόντα, και όχι βασικά κατιόντα). Όταν κυριαρχούν στις ανταλλάξιμες επιφάνειες του εδάφους θα δώσουν pH έως 7. Για να αυξηθεί περαιτέρω το pH, πρέπει να υπάρχουν στο ε.δ. CO 3 2- και HCO 3 - (προέρχονται από τη διαλυτοποίηση του ασβεστίτη CaCO 3 ): CaCO 3 = Ca 2+ + CO 3 2- CO H 2 O = HCO OH - HCO H 2 O = H 2 CO 3 + OH - H 2 CO 3 = H 2 O + CO 2 (αέριο) Άρα οι ανθρακικές ρίζες δρουν ως βάσεις, γιατί υδρολύουν το νερό και ελευθερώνουν ΟΗ - στο ε.δ. 10 pH log (ιόντων) HCO 3 - CO 3 2- OH -

4 CO 2 pH CaCO 3 CaCO 3 = Ca 2+ + CO 3 2- CO H 2 O = HCO OH - HCO H 2 O = H 2 CO 3 + OH - H 2 CO 3 = H 2 O + CO 2 (αέριο) H πορεία των αντιδράσεων εξαρτάται από τα δύο ακραία προϊόντα: CaCO 3 και CΟ 2. Εδάφη ασβεστολιθικής προέλευσης:Τάση προς τα δεξιά ΟΗ - (λόγω βιολογικής δραστηριότητας στο έδαφος): Τάση προς τα αριστερά ΟΗ - pH Όταν Ρ CO 2 = 0,35% (όσο στην ατμόσφαιρα) το pH παρουσία CaCO 3 είναι 8,5. Όμως λόγω αναπνοής ριζών, παρουσία CaCO 3, pH=7-8. O ασβεστίτης σε ισορροπία με ατμ. αέρα δεν μπορεί να αυξήσει περισσότερο το pH, λόγω περιορισμένης διαλυτότητας. [Δηλαδή μπορεί να διοχετεύσει στο ε.δ. max έως 10 -5,5 mol OH - L -1 (pH 8,5). Όταν φτάνει σε αυτό το όριο pH, τα πολλά ΟΗ - «στρέφουν» τις αντιδράσεις στα αριστερά και ο ασβεστίτης καθιζάνει και «βγαίνει εκτός παιχνιδιού».] Αν το ανθρακικό ορυκτό ήταν άλλο, πιο ευδιάλυτο, π.χ. Na 2 CO 3, το pH σε ισορροπία με ατμ. αέρα θα ήταν 8,5-10,5 [Το Na 2 CO 3 μπορεί να διοχετεύσει στο ε.δ. max έως 10 -3,5 mol OH - L -1 (100 φορές περισσότερα ΟΗ - από ό,τι ο ασβεστίτης), και άρα να αναπτύξει pH 10,5. Όταν φτάνει σε αυτό το όριο pH, τα πολλά ΟΗ - «στρέφουν» τις αντιδράσεις στα αριστερά και τότε μόλις το Α.Ν. καθιζάνει.] Αυτό συμβαίνει στα νατριωμένα εδάφη.

5 Η παρουσία άλλων αλάτων των Β.Κ. (SΟ 4 2- και Cl - ), αν και ουδέτερα, τείνει να μειώσει το pH προς το 7. Ο λόγος είναι ότι κρατούν στο ε.δ. τη συγκέντρωση των Β.Κ. υψηλά, άρα η πρώτη αντίδραση τείνει αριστερά, καταναλώνονται ΟΗ - και ταπεινώνεται το pH. CaCO 3 = Ca 2+ + CO 3 2- CO H 2 O = HCO OH - HCO H 2 O = H 2 CO 3 + OH - H 2 CO 3 = H 2 O + CO 2 (αέριο) Π.χ., αύξηση του Ca Καταβύθιση CaCO 3 Το CaCO 3 «βγαίνει εκτός παιχνιδιού» Παράγει λιγότερα ΟΗ - Μειώνεται το pH του ε.δ. Επίσης, αύξηση αλάτωνΑύξηση ιοντικού δυναμικού, ΙΘρόμβωση αργίλου

6 Χαρακτηριστικά και Προβλήματα Ε.Υ.Λ.Α. 1) Ελλείψεις θρεπτικών Α. Μέταλλα: Διαθεσιμότητα μετάλλων (Zn, Cu, Fe και Mn) αντιστρόφως ανάλογη του pH. Σε pH>7 ελλείψεις παρατηρούνται σε φασόλι, σόργο, καλαμπόκι και σιτάρι. Ιδίως σε pH>7,7 η συντήρηση των φυτών εξαρτάται σε άλλους ειδικούς μηχανισμούς (χηλικές ενώσεις). Β. Αμέταλλα: Β: Δημιουργεί δύσκολα αντιστρεπτά σύμπλοκα «εσωτερικής σφαίρας» με επιφάνειες οξειδίων Fe και Al και ορυκτών αργίλου. Η δύναμη συγκράτησης αυξάνεται με το pH και κορυφώνεται σε pH 9. Mo: Η διαθεσιμότητα αυξάνεται με το pH, άρα σε αλκαλικά pH ίσως σημειωθούν τοξικότητες. Γ. Ρ: Δημιουργεί δυσδιάλυτα σύμπλοκα με Ca και Mg (ή αλλιώς, τα Ca και Mg που είναι άφθονα εμποδίζουν τη διαλυτοποίηση ορυκτών που περιέχουν Ρ. 2) Έλλειψη νερού: Αλκαλικά pH σημαίνουν ξηροθερμικές συνθήκες, άρα έλλειψη νερού. Πολύ αλάτι Βλάστηση αραιή (ή «τούφες-τούφες», λόγω μεγάλου ανταγωνισμού για νερό) Ευχερέστερη η διάβρωση

7 Μεγάλη ζημιά από υπερβόσκηση (τα ζωντανά έχουν λιγότερη ύλη ανά στρέμμα, και άρα τείνουν να τρώνε περισσότερο από το λίγο που υπάρχει) Ενδέχεται να αυξηθεί τόσο πολύ η συγκέντρωση του CaCO 3 που με την έστω λίγη βροχή να συγκεντρωθεί σε κάποιο βάθος στο εδαφικό προφίλ = καλσικός ορίζοντας. Τότε μειώνεται η ανάπτυξη των ριζών και η διηθητικότητα του νερού.

8 Μηχανισμοί Δημιουργίας Ε.Υ.Λ.Α. Σε μη αρδευόμενα εδάφη: 1) Θάλασσα: Επηρέαζει εδάφη σε μια ζώνη λίγων εκατοντάδων μέτρων το πολύ. 2) Υψηλή υπόγεια στάθμη-ανεπαρκής στράγγιση: λόγω α. αλλαγών χρήσης γης Π.χ., αντικαθίσταται η δασική βλάστηση και γίνεται αλλαγή προς καλλιέργειες = μικρότερο ριζόστρωμα = λιγότερη άντληση νερού. β. λόγω φυσικής ταπείνωσης του αναγλύφου Αλατούχα εδάφη: Δημιουργούνται όταν [αλάτων] in >[αλάτων] out Αποτέλεσμα: Τριχοειδής ανύψωση του νερού προς την επιφάνεια (λόγω αρνητικής πίεσης από την εξάτμιση = ανύψωση αλάτων! Πράγματι, τα αλατούχα εδάφη τροφοδοτούνται με αλάτια ΑΠΟ ΚΑΤΩ!

9

10

11

12 Αλατούχα εδάφη απαντώνται συνήθως σε επίπεδες επιφάνειες, κακο-στραγγιζόμενες, με υψηλή υπόγεια στάθμη

13 Σε αρδευόμενα εδάφη Η άρδευση αλλάζει την ισορροπία του νερού προς όφελος του ανθρώπου (φέρνει νερό εκεί που δεν υπάρχει), αλλάζει όμως και την ισορροπία των αλάτων. Η αλατότητα συνδέεται άμεσα με την άρδευση (ιδίως στα παραπάνω εδάφη), γιατί ακόμα κι αν το νερό είναι καλής ποιότητας (περιέχει λίγα αλάτια), με την ΕΤ θα τα αφήσει πίσω. Νερό με 1 mS cm -1 (σχετικά καλής ποιότητας) με ύψος άρδευσης 500 mm, αποθέτει 320 kg αλάτια ανά στρέμμα. Άρδευση = αύξηση παραγωγής = αύξηση πολιτισμού = αύξηση αλατότητας = παρακμή και ερημοποίηση

14 Νατριωμένα εδάφη: Δημιουργούνται όταν [αλάτων] in >[αλάτων] out Μη ανθρωπογενώς: Όταν το έδαφος έρχεται σε επαφή με πολύ νάτριο (π.χ., μητρικό υλικό με ορυκτά άλατα, όπως χαλίτης NaCl, συλβίτης KCl κτλ.) Ανθρωπογενώς: 1) Έδαφος μη καλά στραγγιζόμενο (όπως όλα τα Ε.Υ.Λ.Α.) (ιδίως χωρίς πρωτογενές CaCO 3 ) 2) Γίνεται αναγωγή θειικών (S +VI O 4 2- ) προς υδρόθειο (H 2 S -II ) = κατανάλωση Η + = αύξηση pH SO H + H 2 S + 2O 2 [Ή αλλιώς γράφεται ως: SO H 2 ΟH 2 S + 2 ΟH - ] 3) To CO 2 του εδάφους (π.χ., από αναπνοή ριζών) σε αλκαλικά περιβάλλοντα σχηματίζει HCO 3 - : CO 2 + OH - HCO 3 - 4) Ως αποτέλεσμα στο ε.δ. καθιζάνουν δευτερογενείς (μη προερχόμενες από μητρικά υλικά) ανθρακικές επιφάνειες, για τις οποίες προτιμώνται (Ca + Mg), γιατί έχουν χαμηλότερη K sp σε σχέση π.χ. με το Na: (Ca 2+ + Mg 2+ ) + HCO 3 - (Ca 2+ +Mg 2+ )CO 3 + H + (Έτσι το έδαφος παράγει οξύτητα για να αντιδράσει στην τάση αύξησης του pH) 5) Όμως τα (Ca+Mg) βγαίνουν στο ε.δ. ελευθερώνοντας θέσεις στις ανταλλάξιμες επιφάνειες, οι οποίες καθίστανται διαθέσιμες για το Na + (το οποίο υπό φυσιολογικές συνθήκες δεν είναι στο ελάχιστο ανταγωνιστικό και ούτε ικανό για να εκτοπίσει δισθενή κατιόντα από τα σύμπλοκα ανταλλαγής): (Ca 2+ +Mg 2+ )Χ Na + 2 NaX + (Ca 2+ +Mg 2+ ) 6) Έτσι αυξάνεται το ανταλλάξιμο Να (και άρα και ο ESP) και το έδαφος καθίσταται νατριωμένο

15 7) Τελικά αρχίζει να επικρατεί το Na 2 CO 3, το οποίο στο εδαφικό σύστημα, σε ισορροπία με CO 2 όσο στον ατμ. αέρα (P CO 2 = 0,35%), αναπτύσσει pH 10,5 στο ε.δ. (σε εδάφη με κάποια βιολογική δραστηριότητα, το pH = 8,5-9,5). Πώς επικρατεί το Na 2 CO 3 : α) Αφθονία HCO 3 - (λόγω παραγόμενης αλκαλικότητας, εξαιτίας της υδρομορφικής κατάστασης των εδαφών) β) Αύξηση συγκεντρώσεων Na + στο ε.δ. (επειδή τα Ca+Mg συνεχώς απομακρύνονται) γ) Σχηματισμός NaHCO 3 (το οποίο δεν είναι τόσο αλκαλικό όσο το Na 2 CO 3 ): δ) Με τον καιρό το NaHCO 3 θα αφυδατωθεί προς Na 2 CO 3, το οποίο είναι σταθερότερο είδος και θα επικρατήσει. 2 NaHCO 3 - Na 2 CO 3 + H 2 O + CO 2 Παρατήρηση: Σε εδάφη με πρωτογενές CaCO 3 ή MgCO 3 (εδάφη με ασβεστολιθικά ή δολομιτικά μητρικά υλικά) τα (Ca+Mg) είναι τόσο πολλά, ώστε είναι δύσκολο να καταλήξει το Na + να τα «νικήσει» στις επιφάνειες ανταλλαγής και άρα να αυξηθεί το ESP και το έδαφος να νατριωθεί. [ή αλλιώς: Όσος δευτερογενής ασβεστίτης CaCO 3 και να καθιζάνει (ως αποτέλεσμα της παραγωγής HCO 3 - ), και άρα όσο Ca+Mg και να απομακρυνθεί από τα ανταλλάξιμα σύμπλοκα, η «παροχή» Ca+Mg λόγω του πρωτογενούς CaCO 3 είναι τόσο μεγάλη, ώστε τα δισθενή πάντα θα κυριαρχούν στην ΙΑΚ.] Na + + HCO 3 - NaHCO 3

16 Αλατότητα 1) TDS (total dissolved solids) = Ολικά διαλυτά στερεά 2) EC (ηλεκτρική αγωγιμότητα Μέτρηση Αλάτων Νατρίωση 1) ESP = Ποσοστό της ΙΑΚ που καταλαμβάνει το ανταλλάξιμο Να + (μετριέται στα στερεά του εδάφους. ΙΑΚ και ανταλλάξιμο Να + σε cmol c kg -1 εδάφους) SAR = Ca 2+ + Mg 2+ 2 Na + 2) (μετριέται στο ε.δ., το εκχύλισμα κορεσμού. Τα κατιόντα σε mEq L -1 )

17 Κατηγορίες Ε.Υ.Λ.Α. 1) Αλατούχα Αλάτωση (ή εναλάτωση) είναι η συσσώρευση στο ριζόστρωμα αλάτων SΟ 4 2- και Cl - με Β.Κ. Αλατούχο (και άρα προβληματικό) θεωρείται το έδαφος όταν EC > 2 mS cm -1 (ή dS m -1 ). Το νερό που ΕΤ αφήνει πίσω του αλάτια, για αυτό παλιά τα εδάφη ονομάζονταν λευκά αλκαλιωμένα εδάφη (white alkali soils). Προβλήματα: Μείωση οσμωτικού δυναμικού, πιθανή τοξικότητα συγκεκριμένων αλάτων. 2) Αλατούχα-νατριωμένα: Είναι και αλατούχα (EC > 2 mS cm -1 ) και νατριωμένα (ESP στη στερεή φάση > 15%, SAR στο εκχύλισμα κορεσμού > 13). Έχουν τα προβλήματα των αλατούχων, και τα προβλήματα των νατριωμένων (βλ. επόμενη κατηγορία) είναι σε καταστολή (αλλά εύκολο να εκδηλωθούν αν το επιτρέψουν οι συνθήκες, δηλαδή αν ποτίσουμε με νερό με πολύ υψηλό SAR ή πολύ χαμηλή EC. 2) Nατριωμένα: Έχουν λίγα αλάτια (EC 15%, SAR στο εκχύλισμα κορεσμού > 13). Τα πιο δύσκολα στη διαχείριση εδάφη με χημική υποβάθμιση. Προβλήματα: Κυριαρχεί το Na 2 CO 3, και άρα εκδηλώνονται pH>8,5 (και έως 10,5). Λόγω υψηλού pH o χούμος διασπείρεται, ανεβαίνει τριχοειδώς στην επιφάνεια και δημιουργεί μαύρο επίχρισμα (παλιά λέγονταν μαύρα αλκαλιωμένα εδάφη, black alkali soils). Το Να + έχει μικρό φορτίο και μεγάλο ενυδάτωμα, και τείνει να διασπείρει την άργιλο. Τα συσσωματώματα (οι μακροσκοπικοί σβώλοι) θραύονται και μετακινούνται προς τα κάτω με το νερό βουλώνοντας τους πόρους = μειώνεται δραματικά η Κ h και δημιουργούνται λιμνούλες (slick spots).

18 ESP, % ,51522,53037,545 52,5 6067,5 EC, mS cm -1 ΦυσιολογικάΝατριωμένα Αλατούχα Αλατούχα-νατριωμένα Όριο αντοχής των περισσοτέρων φυτικών ειδών ESP, % 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0, Κορεσμένη K h (mm hr -1 ) Έδ. Α Έδ. Β

19 Όταν EC e > 40 mS cm -1 = αντιστροφή οσμωτικού δυναμικού (για σύγκριση, νερό θάλασσας π. 50 mS cm -1 ) Καλλιέργεια φυτών σε Ε.Υ.Λ.Α. Πώς επηρεάζονται τα φυτά: 1) Επιδράσεις από οσμωτικά φαινόμενα C1C1 C2C2 > Προς τα πού θα μετακινηθεί νερό; Έτσι ώστε το C 2 να πυκνώσει (αυξηθεί) και το C 1 να αραιώσει (να μειωθεί) Τόσο μεγαλύτερη η ταχύτητα κίνησης του νερού, όσο μεγαλύτερο το οσμωτικό δυναμικό. Όσο μικρότερες οι διαφορές στα C 1 και C 2, τόσο μικρότερη η κίνηση νερού Ριζικό τριχίδιο, όπου χυμοτόπιο = C 1 Εδαφικό διάλυμα, όπου συγκέντρωση = C 2 Μετακίνηση νερού; Αν το έδαφος αλατούχο: Η διαφορά C 1 – C 2 μειώνεται = μείωση ροής νερού στη ρίζα

20

21

22

23

24 Πώς επηρεάζονται τα φυτά: 2) Επιδράσεις από συγκεκριμένα αλάτια: Na +, Cl -, H 4 BO 3 - και HCO 3 - μπορούν να αποβούν τοξικά. 3) Επίδραση της νατρίωσης στις φυσικές ιδιότητες των εδαφών: Διασπορά αργίλου = μείωση μακροπόρων = μείωση Κ h = έλλειψη νερού = μείωση μακροπόρων = μείωση διάχυσης O 2 Μείωση ανάπτυξης φυτών Τεμαχίδια αργίλου σε διασποράΤεμαχίδια αργίλου σε θρόμβωση

25 Θρόμβωση = μεγάλοι μακροπόροι = καλή δομή = ευχερής μετακίνηση νερού και αέρα = «Υγεία» για το έδαφος Θρόμβοι αργίλου = καλή δομή

26 Έδαφος νατριωμένο = διασπορά αργίλου = κατάρρευση δομής = μείωση διηθητικότητας (συνήθως εμφανίζεται με δημιουργία επιφανειακής κρούστας)

27

28

29 EC e, mS cm % Σχετική απόδοση φυτών Πώς επηρεάζονται τα φυτά: 4) Ανθεκτικότητα (ή ευαισθησία) φυτών. Δεν είναι όλα τα είδη ίδια. Εξαιρετικά ανθεκτικά Ανθεκτικά Μέτρια ανθεκτικά Μέτρια ευαίσθητα Ευαίσθητα

30 Ευαίσθητα φυτά: Είδοςab Φασόλια119 Μπλάκμπερυ1,522 Καρότο114 Κρεμμύδι1,216 Δενδροκομικά1,721 Φράουλα133 Σχετικά ευαίσθητα φυτά: Είδοςab Αλφάλφα27,3 Καλαμπόκι1,712 Φιστικί3,229 Πιπεριές1,514 Ρύζι1,312 Ντομάτα2,59,9 Σχετικά ανθεκτικά φυτά: Είδοςab Σίκαλη (σανός)67,1 Γογγύλι49 Φεστούκα3,95,3 Σόγια520 Σιτάρι67,1 Ανθεκτικά φυτά: Είδοςab Σίκαλη (καρπός)85 Bermudagrass6,96,4 Βαμβάκι7,75,2 Ζαχαρότευτλο75,9 a = Τιμή EC e όπου η απόδοση αρχίζει να μειώνεται (το 90% της μέγιστης) b = Ποσοστό μείωσης απόδοσης ανά μονάδα αύξησης της EC e από την τιμή a και πάνω.

31

32 Ζητήματα Ποιότητας Νερού στην Άρδευση Όταν η EC w είναι …Τότε το SAR θα προκαλέσει πρόβλημα νατρίωσης αν είναι μεγαλύτερο από… 0-1mS cm >24 To SAR δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερο από 10. Η EC w δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 2,5 mS cm -1. Cl-: Τα φυτά δεν ανέχονται συγκεντρώσεις μεγαλύτερες από 3 mmol L -1 (105 mg L -1 ). B: Τα φυτά δεν ανέχονται συγκεντρώσεις μεγαλύτερες από 3 mg L -1. 1) Νερό άρδευσης 2) Στράγγιση νερού: Το νερό στράγγισης έχει πάντα πολύ μεγαλύτερη συγκέντρωση αλάτων από το νερό άρδευσης. Π.χ., αν το 25% του αρδ. νερού στραγγίζεται και το 75% εξατμίζεται (αυτό το ποσοστό είναι αληθές ακόμα και στα γεωργικά εδάφη, γιατί αναφερόμαστε σε ΕΤ)… 250 mg άλατα 1 L νερό (250 mg L -1 ) 25% στράγγιση 250 mL νερό 250 mg άλατα (1000 mg L -1 )

33 Διαχείριση Ε.Υ.Λ.Α. 1) Χρόνος άρδευσης: Η αλατότητα επηρεάζει πολύ τα φυτά νωρίς στην εξέλιξή τους (φύτρωση κτλ.). Άρα ενδείκνυται η άρδευση πριν και μετά τη φύτευση σε Ε.Υ.Λ.Α. 2) Προφίλ αλάτων στο ριζόστρωμα ανάλογα με την μέθοδο άρδευσης:

34

35 Βελτίωση Ε.Υ.Λ.Α Στράγγιση εδάφους με μια μικρή (σε σχέση με το ύψος άρδευσης) ποσότητα νερού για να ξεπλυθούν τα αλάτια. Άρα όταν η υπόγεια στάθμη είναι ψηλά (τυπική περίπτωση Ε.Υ.Λ.Α.), πρέπει να υπάρχει και στραγγιστικό δίκτυο… (…γιατί όταν η υπόγεια στάθμη είναι ψηλά, τα αλάτια ακόμα κι αν ξεπλυθούν δεν απομακρύνονται, θα φτάσουν μέχρι το πάνω όριο της υπόγειας στάθμης, και σύντομα θα επανα-τροφοδοτήσουν το έδαφος λόγω της τριχοειδούς ανύψωσης) Οι στραγγιστικές τάφροι (έχουν νερό με 4-5 φορές μεγαλύτερη αλατότητα από ό,τι της άρδευσης) είτε… 1) Τροφοδοτούν αγρούς χαμηλότερα με ανθεκτικές καλλιέργειες 2) Περνούν από μονάδες αντίστροφης όσμωσης (αφαλάτωσης) για καθαρισμό και επαναχρησιμοποίηση 3) Αποχετεύονται στη θάλασσα (η κοινή λύση στα στραγγιστικά δίκτυα της Ελλάδας, αφού οι περισσότεροι αρδευόμενοι κάμποι είναι αλουβιακοί, και άρα κοντά στη θάλασσα)

36 Η βελτίωση γίνεται σε 3 άξονες: 1) Χρήση καλής ποιότητας αρδευτικό νερό (μέσα στα όρια για EC και SAR): α) Αν η EC είναι υψηλή: Λύση: Ανάμιξη με νερό με χαμηλή EC. β) Αν το SAR είναι υψηλό: Λύση: Εφαρμογή γύψου μέσα στο νερό για να διαλυθεί. 2) Καλή στράγγιση (και αν δεν είναι ικανοποιητική από φυσικού, κατασκευή στραγγιστικού δικτύου σε επίπεδο κάμπου). 3) Επιλογή κατάλληλων καλλιεργειών και κατάλληλων αγρονομικών πρακτικών. Βελτίωση για αλατούχα εδάφη Ποσότητα νερού στράγγισης: LR (Leaching requirement = Απαίτηση έκπλυσης) LR = Βελτίωση Ε.Υ.Λ.Α EC w EC dw Η ηλεκτρική αγωγιμότητα του νερού στράγγισης ή Η μέγιστη επιτρεπόμενη αλατότητα εδάφους, EC e, για μία καλλιέργεια (εκεί όπου παρουσιάζει μείωση του μέγιστου της απόδοσης κατά 10%), λαμβάνεται από Πίνακες (είναι το a του προηγούμενου Πίνακα). Η ηλεκτρική αγωγιμότητα του νερού άρδευσης

37 Παράδειγμα: ECw = 2,5 mS cm -1. Καλλιέργεια μπρόκολο, με a (τιμή EC e όπου το μπρόκολο χάνει 10% της απόδοσής του) = 8 mS cm -1. EC w EC dw LR = = 2,5 8 = 0,31, δηλαδή πρέπει να ξεπλύνουμε με το 31% του ύψους άρδευσης έτσι ώστε να ξεπλύνουμε τα αλάτια. Αν το ύψος άρδευσης είναι D w = 200 mm, τότε D dw = 0,31 x D w = 0,31 x 200 mm = 62 mm (δηλαδή 62 m 3 νερού ανά στρέμμα). Αν με το ίδιο νερό άρδευσης είχαμε μήλα (a = (EC dw = ) 2,5 mS cm -1, τότε LR = 1, δηλαδή το 100% του νερού άρδευσης. Αν ποτίζουμε με 500 mm, πρέπει και να στραγγίσουμε με 500 mm νερού! Το παράδειγμα δείχνει την αναγκαιότητα επιλογής κατάλληλων καλλιεργειών, αν το νερό άρδευσης έχει πρόβλημα αλατότητας. [Με άλλα λόγια, αν το EC w είναι μεγάλο (νερό με μεγάλη αλατότητα), τότε είτε το LR πρέπει να είναι υψηλό (αλλά αυτό σημαίνει πολύ νερό για στράγγιση -πού θα πάει όλο αυτό το νερό στράγγισης;;;!!!) είτε το EC dw θα πρέπει να είναι μεγάλο (δηλαδή η καλλιέργεια ανθεκτική)]. Το LR αφορά το νερό στράγγισης κατά τις τρέχουσες χρήσεις του αγρού. Αν όμως θέλουμε να εγκαταστήσουμε μια καλλιέργεια σε αγρό με αλατότητα, τότε υπολογίζουμε το D dw...

38 D dw = K d s EC’ e - EC w a – (0,5 EC w ) Όπου K = Συντελεστής εδάφους (0,1 για τα ελαφριά, 0,2 για τα μέσης σύστασης, 0,3 για τα βαριά, και 0,4 για τα οργανικά) d s = Βάθος ριζοστρώματος EC’ e = Μέση αλατότητα εδάφους στο βάθος του ριζοστρώματος EC w και a = Όπως εξηγήθηκαν παραπάνω Παράδειγμα: Έστω ότι θέλουμε να εγκαταστήσουμε φράουλες (a = 1 mS cm -1 ) σε αγρό με έδαφος μέσης σύστασης (Κ = 0,2), με d s = 15 cm. Αν το αρδευτικό νερό έχει EC w = 0,8 mS cm -1, και η μέση αλατότητα του εδάφους είναι EC’ e = 2 mS cm -1 (δηλαδή στα όρια των προβλημάτων αλατότητας): D dw = (0,20) (15) 2 – 0,8 1- (0,5 x 0,8) = 6 cm = 60 mm

39 Βελτίωση αλατούχων-νατριωμένων και νατριωμένων εδαφών Σε τέτοια εδάφη αν εκπλύνουμε απλώς το έδαφος, θα μειωθεί η EC e και θα αυξηθεί το ESP. Πρέπει ταυτόχρονα με την έκπλυση να μειώσουμε και το ανταλλάξιμο Na +. Γύψος (CaSO 4.2H 2 O): H προσθήκη της γύψου αυξάνει στο ε.δ. την ενεργότητα των SO 4 2- και ενθαρρύνει το σχηματισμό θειικών αλάτων. Σε εδάφη με άφθονο Na +, θα σχηματιστεί Na 2 SO 4, το οποίο είναι ευδιάλυτο και ξεπλένεται με τη στράγγιση που επακολουθεί. Έτσι απαλλασσόμαστε από το Na +. 2 NaHCO 3 + CaSO 4.2H 2 ONa 2 SO 4 + CaCO 3 + CO H 2 O Na 2 CO 3 + CaSO 4.2H 2 ONa 2 SO 4 + CaCO H 2 O 2NaX + CaSO 4.2H 2 ONa 2 SO 4 + CaX H 2 O Θειάφι (στοιχειακό S): To στοιχειακό θείο οξειδώνεται ταχύτατα προς SO 4 2-, και τα θειικά καταστέλλουν την ενεργότητα του Na + (μέχρι στιγμής ίδια επίδραση με τη γύψο). Επιπλέον η οξείδωση παράγει 2 mol H + που κατατρώει τις ανθρακικές ρίζες (οι οποίες με τη γύψο παραμένουν, άρα εν δυνάμει θα ξαναπροκαλέσουν πρόβλημα). Το θειάφι κάνει καλύτερη δουλειά, αλλά είναι ακριβότερο, για αυτό προτιμάται η γύψος. Αντιδράσεις S: Οξείδωση: S 0 S VI O e -

40 S + 1,5 O 2 + H 2 OSO H + SO NaHCO 3 Na 2 SO HCO HCO H + 2 CO H 2 O S + 1,5 O NaHCO 3 Na 2 SO CO 2 + H 2 O Αντίδραση με NaHCO 3 S + 1,5 O 2 + H 2 OSO H + SO Na 2 CO 3 Na 2 SO 4 + CO 3 2- CO H + CO H 2 O S + 1,5 O 2 + Na 2 CO 3 Na 2 SO 4 + CO 2 Αντίδραση με Na 2 CO 3 S + 1,5 O 2 + H 2 OSO H + SO Na + 2 Na 2 SO 4 2 NaX + 2 H + 2 HX + 2 Na + S + 1,5 O 2 + H 2 O + 2 NaX Na 2 SO HX Αντίδραση με ανταλλάξιμο Na

41 Αποτελέσματα της Βελτίωσης των Ε.Υ.Λ.Α 1) Αύξηση μεγέθους συσσωματωμάτων (λόγω θρόμβωσης) 2) Αύξηση Κ h (βοηθάει και η κατάλληλη αγρονομική διαχείριση, π.χ., επιλογή καλλιέργειας) 3) Μείωση ESP (για νατριωμένα) και EC (για αλατούχα) Αγρανάπαυση K h (10 -9 m hr -1 ) Αλφάλφα Χωρίς γύψο Με γύψο Μέγεθος (μm)ΈδαφοςΈδαφος+NaΈδαφος+Ca _________% συσσωματωμάτων_______ Έδαφος Α> Έδαφος Β >


Κατέβασμα ppt "Εδάφη Υποβαθμισμένα λόγω Αλάτων (Ε.Υ.Λ.Α.) Αλκαλικά εδάφη: Με pH>7 (όχι απαραίτητα προβληματικά) Αλκαλιωμένα εδάφη: Με αλκάλια (Ca, Mg) και αλκαλικές γαίες."

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Διαφημίσεις Google