Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων του "Μέθοδοι βελτίωσης προβληματικών εδαφών"

Αναθεώρηση της 09:45, 10 Δεκεμβρίου 2014 (προβολή κώδικα) X skiadas (Συζήτηση | συνεισφορές) ← Παλαιότερη επεξεργασία		Αναθεώρηση της 10:00, 10 Δεκεμβρίου 2014 (προβολή κώδικα) X skiadas (Συζήτηση | συνεισφορές) Νεώτερη επεξεργασία →
Γραμμή 119:		Γραμμή 119:
	{{{top_heading|====}}}Χλωριούχο ασβέστιο{{{top_heading|====}}}		{{{top_heading|====}}}Χλωριούχο ασβέστιο{{{top_heading|====}}}
		+	Το χλωριούχο ασβέστιο (CaCl2 x 2H2O) είναι μια χημικώς ενεργή ένωση (άλας), πολύ ευδιάλυτη στο νερό, σε τρόπο ώστε να εφοδιάζει απευθείας το εδαφοδιάλυμα με Ca^2+.
	{{{top_heading|====}}}Θειικό οξύ{{{top_heading|====}}}		{{{top_heading|====}}}Θειικό οξύ{{{top_heading|====}}}

---

Αναθεώρηση της 10:00, 10 Δεκεμβρίου 2014

Εισαγωγή

Η αύξηση του πληθυσμού της γης και οι τεράστιες απαιτήσεις σε είδη διατροφής και ένδυσης καθιστούν αδήριτη την ανάγκη της αποτελεσματικής αξιοποίησης της γεωργικής γης. Λαμβανομένου υπόψη του γεγονότος της συνεχούς μείωσης της κατά κεφαλήν γεωργικής έκτασης, που παρατηρείται τα τελευταία χρόνια λόγω της πληθυσμιακής έκρηξης και της εκτεταμένης εναλάτωσης και απερήμωσης της γης, καθίσταται αναγκαία η βελτίωση των προβληματικών εδαφών για την κατά το δυνατόν επιτυχέστερη και αποτελεσματικότερη αντιμετώπιση των επισιτιστικών προβλημάτων του πληθυσμού της γής. Δυστυχώς, σήμερα πολλά εκατομμύρια εκταρίων της παραμένουν αναξιοποίητα λόγω της εναλάτωσης τους ή της νατρίωσης ή του χαμηλού pH και της υψηλής περιεκτικότητας σε ανθρακικό ασβέστιο. Η χώρα μας, παρά τη μικρή σχετικά έκταση της, έχει αρκετές χιλιάδες εκταρίων προβληματικών εδαφών λόγω των ξηροθερμικών συνθηκών που επικρατούν και οι οποίες ευνοούν την εναλάτωση και νατρίωση των εδαφών, καθώς και τη συσσώρευση του CaCO3 προς δημιουργία ασβεστούχων εδαφών. Επίσης, οι υψηλές βροχοπτώσεις που επικρατούν στις ορεινές περιοχές, τα πετρώματα όξινης προέλευσης που ενίοτε κυριαρχούν, καθώς και η κατά το παρελθόν κατάχρηση στα αζωτούχα λιπάσματα και κυρίως στη θειική αμμωνία, συνέβαλαν στη δημιουργία των όξινων εδαφών, τα οποία καλύπτουν περίπου το 15% του συνόλου των γεωργικών εδαφών. Όλες αυτές οι προβληματικές εκτάσεις χρήζουν μερικής ή καθολικής βελτίωσης για την αύξηση της παραγωγικότητας τους. Υπολογίζεται ότι τα παθογενή λόγω αλάτων εδάφη της χώρας ανέρχονται συνολικά σε 832.000στρ. τα οποία σημειωτέον αναμένουν τη μερική ή ολική βελτίωση τους. Το παρόν κεφάλαιο είναι αφιερωμένο στις πρακτικές και γενικά στις μεθόδους και τις τεχνικές που εφαρμόζονται στη βελτίωση των προβληματικών εδαφών. Για την περαιτέρω διευκόλυνση των χρηστών δίνεται και το σχετικό λογισμικό για την ταυτοποίηση των προβληματικών εδαφών, την εκτέλεση των σχετικών υπολογισμών για την εύρεση της ποσότητας των προς προσθήκη εδαφοβελτιωτικών και γενικά παρέχονται οδηγίες για την κατά το δυνατόν αποτελεσματικότερη βελτίωση των εδαφών αυτών.

Βελτίωση των προβληματικών λόγω αλάτων εδαφών

Η εντατικοποίηση της χρήσης της γης και η επέκταση της αρδευόμενης γεωργίας δημιουργούν συνθήκες που ευνοούν ιδιαίτερα την εναπόθεση και συσσώρευση των αλάτων στα γεωργικά εδάφη, ήτοι τη δημιουργία αλατούχων εδαφών, με δυσμενέστατες συνέπειες σε βάρος της παραγωγικότητας τους. Εάν δε τα νερά άρδευσης περιέχουν και υψηλές συγκεντρώσεις Na, τότε ή άρδευση των εδαφών συμβάλλει στη δημιουργία των αλκαλιωμένων εδαφών ή ακόμη και των αλατουχοαλκαλιωμένων. Τα εδάφη αυτά για να επαναχρησιμοποιηθούν για γεωργική παραγωγή θα πρέπει να βελτιωθούν. Η βελτίωση τους, ανάλογα με το είδος του προβληματικού εδάφους, επιτυγχάνεται βασικά με την προσθήκη εδαφοβελτιωτικών και με την έκπλυση των ελεύθερων διαλυτών αλάτων. Στη συνέχεια εξετάζεται η τεχνική της βελτίωσης των προβληματικών λόγω αλάτων εδαφών.

Βελτίωση των αλατούχων εδαφών

Η βελτίωση των αλατούχων εδαφών επιτυγχάνεται με την εφαρμογή της τεχνικής της έκπλυσης με τη χρήση νερού σχετικά καλής ποιότητας. Βασική προϋπόθεση για την επίτευξη της έκπλυσης είναι η ύπαρξη δικτύου στράγγισης διά του οποίου τα εν διαλύσει άλατα μεταφέρονται στο στραγγιστικό δίκτυο της περιοχής και διοχετεύονται στον κύριο αποδέκτη των νερών στράγγισης της λεκάνης απορροής. Ο σκοπός της έκπλυσης είναι η απομάκρυνση των διαλυτών αλάτων από την περιοχή της ριζόσφαιρας, ώστε να μην έρχονται σε επαφή με τα νερά των αρδεύσεων που θα ακολουθούν, αλλά και με τις ρίζες των φυτών. Κατά την έκπλυση ο φρεάτιος ορίζων θα πρέπει να διατηρείται σε βάθος >=2m κάτω από την επιφάνεια του εδάφους. Τα αλατούχα εδάφη συχνά έχουν μια στρώση γύψου ή είναι πολύ λεπτόκοκκα. Η παρουσία αυτών των χαρακτηριστικών παρεμποδίζει την αποτελεσματική έκπλυση και απομάκρυνση των αλάτων στο επιθυμητό βάθος, κάτω από τη ριζόσφαιρα. Για τη διευκόλυνση της διήθησης του νερού και την έκπλυση των αλάτων θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί ο εδαφοσχίστης (chizel), ούτως ώστε να επιτευχθεί η επιθυμητή στράγγιση.

Ποσότητα νερού έκπλυσης

Γενικά, η ποσότητα του νερού που απαιτείται για την έκπλυση εξαρτάται από τους εξής παράγοντες: α) το βάθος του εδάφους στο οποίο βρίσκονται τα υπό έκπλυση άλατα, β) το ποσοστό των αλάτων που επιθυμούμε να απομακρυνθούν και γ) τη μέθοδο εφαρμογής του νερού (λεκάνες, τεχνητή βροχή κ.λπ.)

Η ποσότητα του νερού έκπλυσης μπορεί να υπολογιστεί σύμφωνα μ' ένα γενικό κανόνα που αναφέρει ότι <<η εφαρμογή νερού ύψους μιας μονάδας απομακρύνει το 80% των αλάτων ανά μονάδα βάθους της κατατομής>> Π.χ. η εφαρμογή 30cm νερού απομακρύνει το 80% των αλάτων σε βάθος 30 cm της κατατομής του εδάφους. Επίσης, η ποσότητα νερού για την έκπλυση των αλάτων μπορεί να υπολογιστεί με τη βοήθεια της εξής μαθηματικής σχέσης (1):

Υ= 30,1 In X + 35,28 (1)

Υ= το επιθυμητό ποσοστό έκπλυσης των αλάτων (%) Χ= ποσότητα νερού που απαιτείται για την έκπλυση (cm).

Η στράγγιση του νερού κατά την έκπλυση των αλάτων

Κατά την άρδευση το εφαρμοζόμενο νερό μεταβάλλει την ισορροπία μεταξύ των βροχοπτώσεων και του συνόλου των επιφανειακών και των υπόγειων νερών και της εξατμισοδιαπνοής της λεκάνης απορροής. Δηλαδή διαταράσσεται η εξής ισορροπία:

Βροχόπτωση-Επιφανειακή απορροή+Υπόγεια Στάθμη+Εξατμισοδιαπνοή

Είναι προφανές, ότι η τυχόν διατάραξη της ισορροπίας αυτής θα οφείλεται στην ανύψωση της υπόγειας στάθμης λόγω της προσθήκης νερού μέσω της βαθειάς διήθησης-στράγγισης κατά τις διενεργούμενες αρδεύσεις. Η ανύψωση της στάθμης πολύ πλησίον της επιφάνειας του εδάφους (<2m) συμβάλλει στην τριχοειδή ανύψωση του νερού μέχρι της επιφάνειας του εδάφους και στην εν διαλύσει μεταφορά των αλάτων, τα οποία, μετά την εξάτμιση του νερού, συμπυκνώνονται και συμβάλλουν στη δημιουργία της αλατότητας. Έχει βρεθεί ότι η σχέση μεταξύ βάθους της υπόγειας στάθμης και του βαθμού εξάτμισης στην επιφάνεια του εδάφους είναι στατιστικά σημαντική. Η σχέση αυτή δείχνει το κρίσιμο βάθος της στάθμης του υπόγειου νερού πάνω από το οποίο μπορεί να υπάρχει μια μεγάλη αύξηση του ρυθμού εξάτμισης και επομένως συμπύκνωσης και εναλάτωσης του εδάφους. Το κρίσιμο αυτό βάθος της στάθμης του υπόγειου νερού κυμαίνεται μεταξύ 1,5-3,0m και εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά του εδάφους, τη ριζική ζώνη των φυτών και την περιεκτικότητα του υπόγειου νερού σε άλατα. Από τα παραπάνω αναπτυχθέντα συμπεραίνεται ότι, για την αποφυγή της συγκέντρωσης των αλάτων στην επιφάνεια και επομένως την αποτροπή της εναλάτωσης του εδάφους, θα πρέπει η υπόγεια στάθμη να διατηρείται σε βάθος >=2m, με την εξασφάλιση επαρκούς στράγγισης με τους εξής τρόπους:

1. Την κατασκευή επιφανειακών αυλακιών, έτσι ώστε το πλεονάζον νερό να απομακρύνεται προς τον αποδέκτη, ήτοι τον αγωγό στράγγισης, για να μη μπορεί να εισέρχεται στο έδαφος. Με τον τρόπο αυτό μπορεί να επιτυγχάνεται η επιφανειακή στράγγιση.
2. Υπεδάφια στράγγιση, η οποία μπορεί να είναι φυσική ή τεχνητή. Εάν η φυσική στράγγιση είναι ανεπαρκής για να δεχτεί το πλεονάζον νερό και να οδηγήσει τα εν διαλύσει άλατα μακράν του εκπλυνόμενου εδάφους, τότε θα πρέπει να εγκατασταθεί υπόγειο σύστημα στράγγισης, ήτοι εγκατάσταση ειδικών διάτρητων σωλήνων για την επίτευξη της υπεδάφιας στράγγισης στο επιθυμητό βάθος. Οι σωλήνες συνήθως καλύπτονται με υαλοβάμβακα ή με χονδρόκοκκη άμμο για την προστασία τους από εμφράξεις, λόγω συσσώρευσης της αργίλου.
3. Κατασκευή ανοιχτών αυλακιών.
4. Κατασκευή στραγγιστήρων (Mole Drains). Πρόκειται για κανάλια που διανοίγονται μεσω του εδάφους με ειδικό μηχάνημα για τη βελτίωση της στράγγισης των βαρέων αργιλωδών εδαφών, αλλά και των αδρομερών. Τα mole drains διαρκούν 2-3 χρόνια και θα πρέπει να ανακατασκευάζονται. Είναι γενικά οικονομικά σε σύγκριση με την τοποθέτηση υπεδάφιων διάτρητων σωλήνων.
5. Εγκατάσταση αγωγού με ανοιχτά σημεία σύνδεσης ή διάτρητα, τα οποία συγκεντρώνουν την περίσσεια του νερού. Οι αγωγοί αυτοί μπορεί να είναι κατασκευασμένοι από τσιμέντο ή να είναι κεραμικοί ή πλαστικοί. Οι κεραμικοί έχουν μήκος 30-60m και εσωτερική διάμετρο 12-25cm. Επίσης, χρησιμοποιούνται αγωγοί από PVC ή υψηλής πυκνότητας πολυαιθυλένιο.

Μέθοδοι εφαρμογής του νερού κατά την έκπλυση

Η επιτυχής απομάκρυνση των αλάτων κατά την έκπλυση εξαρτάται από το βαθμό κορεσμού του εδάφους με νερό. Η αποτελεσματική απομάκρυνση των αλάτων από την περιοχή της ριζόσφαιρας επιτυγχάνεται, όταν το έδαφος βρίσκεται σε ακόρεστη κατάσταση. Η επίτευξη ακόρεστων συνθηκών στο έδαφος επιτυγχάνεται με τη διακεκομμένη (διαλείπουσα) εφαρμογή του νερού (intermittent irrigation). Αυτό μπορεί να πραγματοποιηθεί με τη χρήση της τεχνητής βροχής (Sprinkler irrigation), όπου το νερό εφαρμόζεται σε τακτά χρονικά διαστήματα και με ρυθμούς μικρότερους της εξατμισοδιαπνοής. Η μέθοδος της διαλείπουσας (διακεκομμένης) εφαρμογής του νερού για την έκπλυση των αλάτων με τη χρήση της τεχνητής βροχής έχει επιτυχώς εφαρμοστεί στα αλκαλιωμένα εδάφη με χαμηλή περατότητα, γεγονός που βελτίωσε την υδραυλική αγωγιμότητα και την ταχύτητα διήθησης από 30 μέχρι > 100%.

Η διατήρηση των βελτιωθέντων αλατούχων εδαφών

Η εναλάτωση είναι ένα δυναμικό φυσικό φαινόμενο, διότι βρίσκεται σε συνεχή εξέλιξη ως εκ τούτου είναι αναγκαίο και απαραίτητο να λαμβάνονται τα προσήκοντα μέτρα και μετά τη βελτίωση τους, διότι τα εδάφη αυτά ευρισκόμενα υπό το καθεστώς της αρδευόμενης γεωργίας υπόκεινται, όπως είναι φυσικό, στον κίνδυνο της επανεναλάτωσης τους. Τα ληφθησόμενα μέτρα συνίστανται στην εφαρμογή κατά την άρδευση του <<κλάσματος άρδευσης>>, το οποίο είναι επιπλέον της ποσότητας νερού της εξατμισοδιαπνοής. Με την προσθήκη του κλάσματος αυτού αποσκοπείται η απομάκρυνση των αλάτων που συσσωρεύονται στην περιοχή της ριζόσφαιρας που, όταν η αλατότητα υπερβεί τα όρια της αντοχής των φυτών στα άλατα, μπορεί να επιδράσει δυσμενώς στην ανάπτυξη των φυτών.

Υπολογισμός της εξατμισοδιαπνοής

Υπάρχουν διάφορες μέθοδοι υπολογισμού της εξατμισοδιαπνοής, μεταξύ των οποίων είναι κι εκείνη η μέθοδος που είναι γνωστή ως τροποποιημένη μέθοδος Blaney-Griddle. Για την εφαρμογή της πρέπει να έχουμε υπόψη τα εξής: α) Η μέθοδος αυτή εφαρμόζεται εκεί όπου τα διαθέσιμα κλιματικά στοιχεία αναφέρονται μόνο στη θερμοκρασία του περιβάλλοντος (Τ). β) Ο παράγων εξάτμισης (F) προσδιορίζεται μόνον συναρτήσει της μέσης θερμοκρασίας του αέρα (T) και του ημερήσιου ποσοστού συνολικών ετήσιων ωρών ημέρας (P). γ) Επειδή η εξατμισοδιαπνοή δεν επηρεάζεται μόνο από τη θερμοκρασία (Τ), αλλά και από άλλους παράγοντες, όπως ηλιοφάνεια, ταχύτητα ανέμου κ.λπ., γι'αυτό η πραγματική εξατμισοδιαπνοή (ΕΤr) προσδιορίζεται συναρτήσει του παράγοντα εξάτμισης F, ο οποίος λαμβάνει υπόψη και τις προαναφερθείσες παραμέτρους εξάτμισης ήτοι την ηλιοφάνεια, ταχύτητα ανέμου κ.λπ. Επεκτάθηκε η συνάρτηση προσδιορισμού της ETr για οποιεσδήποτε συνθήκες, συνεκτιμώντας την επίδραση του λόγου n/Ν, όπου n= πραγματική ηλιοφάνεια, N= θεωρητική ηλιοφάνεια, καθώς και τη μέση ημερήσια ταχύτητα του αέρα σε ύψος 2m από την επιφάνεια του εδάφους (V2= m/sec). Επομένως, η ΕΤr δίνεται από τη σχέση:

ETr = a + bF

όπου: F = P (0,46 x T +8,16)

και a = 0,0043RHmin - (n/Ν) -1,41

Το δίλημμα της έκπλυσης των αλάτων

Τόσο η αρδευόμενη γεωργία όσο και η βελτίωση των αλατούχων εδαφών επιβάλλονται εκ λόγων ανάγκης, που στόχο έχουν την αξιοποίηση της γής και την παραγωγή γεωργικών προϊόντων για τις ανάγκες διατροφής και ένδυσης της ανθρωπότητας. Εδώ ακριβώς βρίσκεται το μεγάλο δίλημμα. Η συνέχιση της ύπαρξης της αρδευόμενης γεωργίας, που ούτως ή άλλως αποτελεί μια ανάγκη, και χαρακτηρίζεται εκ των ων ουκ άνευ, σημαίνει ότι η συγκέντρωση των αλάτων στη ριζόσφαιρα θα πρέπει να διατηρείται σε επίπεδα, που να μην ενεργούν ως ανασταλτικοί παράγοντες της ανάπτυξης των φυτών. Όμως, παράλληλα, αυτό συνεπάγεται κακή ποιότητα (υψηλή αλατότητα) των νερών στράγγισης, που επιστρέφονται στους ποταμούς, τις λίμνες και τις θάλασσες. Το ερώτημα που τίθεται ενώπιον μας είναι: μπορεί να συνεχιστεί η υποβάθμιση των επιφανειακών νερών αλλά και των υπόγειων από τη ρύπανση τους με τα νερά στράγγισης, τα οποία είναι επιβαρημένα με άλατα της έκπλυσης; Θα πρέπει, λοιπόν, τα επιστρεφόμενα από την άρδευση και έκπλυση νερά στράγγισης να είναι καλής κατά το δυνατόν ποιότητας για την αποφυγή της υποβάθμισης των υπόγειων και επιφανειακών νερών, τα οποία συνδέονται άμεσα με την ποιότητα ζωής της σύγχρονης κοινωνίας. Η διατήρηση της καλής ποιότητας των νερών στράγγισης, δηλαδή της επίτευξης χαμηλής αγωγιμότητας τους, αποτελεί μια μεγάλη πρόκληση για τους ερευνητές, οι οποίοι θα πρέπει να καταβάλουν μια ιδιαίτερη προσπάθεια, σε τρόπο ώστε τα νερά στράγγισης να επιστρέφονται στους φυσικούς αποδέκτες σε καλή κατάσταση από πλευράς ποιότητας, για να σταματήσουν την υποβάθμιση του περιβάλλοντος. Για την επίτευξη του ανωτέρου στόχου, θα πρέπει τα εκπλυνόμενα άλατα να μεταφέρονται κάτω από τη ριζόσφαιρα και να εναποτίθενται μεταξύ του κατώτερου σημείου αυτής και των παραφυών της τριχοειδούς κινήσεως του νερού αμέσως πάνω από την υπόγεια στάθμη. Είναι προφανές ότι θα πρέπει να γίνουν εκτεταμένες και συστηματικές έρευνες για την επίτευξη του εξαιρετικά δύσκολου και μεγαλεπήβολου αυτού στόχου, ο οποίος επί του παρόντος φαίνεται πολύ δύσκολος στην υλοποίηση του.

Βελτίωση των Αλκαλιωμένων και Αλατούχο-αλκαλιωμένων Εδαφών

Κατά τη βελτίωση των αλκαλιωμένων εδαφών βασικός σκοπός μας είναι να αντικαταστήσουμε το προσροφημένο στην επιφάνεια των κολλοειδών της αργίλου, Na με κατιόντα Ca^2+. Ως πηγή Ca^2+ χρησιμοποιούνται διάφορες χημικές ενώσεις. Κύριος παράγοντας που θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά τη βελτίωση των εδαφών αυτών είναι η υδραυλική αγωγιμότητα. Η χρήση νερών καλής ποιότητας, ήτοι χαμηλής αγωγιμότητας για την έκπλυση του Na+ των νατριωμένων εδαφών, μειώνει σημαντικά την υδραυλική αγωγιμότητα λόγω της έκπλυσης των ηλεκτρολυτών και της αύξησης των κατιόντων του Na+. Επομένως είναι αναγκαία η διατήρηση της συγκέντρωσης των ηλεκτρολυτών (διαλελυμένων αλάτων) στο εδαφοδιάλυμα σε τέτοια επίπεδα, ώστε να εξάσφαλίζεται μια ικανοποιητική υδραυλική αγωγιμότητα. Γενικά όσο υψηλότερη είναι η συγκέντρωση των ηλεκτρολυτών, τόσο μεγαλύτερο είναι και το κλάσμα του εναλλακτικού νατρίου και τόσο πιο υψηλή είναι η αγωγιμότητα του εδάφους. Κάθε έδαφος όμως έχει μια συγκεκριμένη και μοναδική τιμή συγκέντρωσης αλάτων, πέρα από την οποία αρχίζει η εμφάνιση των προβλημάτων αγωγιμότητας και περατότητας.

Επίδραση των ηλεκτρολυτών στην υδραυλική αγωγιμότητα

Η υδραυλική αγωγιμότητα και γενικά η περατότητα εξαρτάται από το βαθμό αλκαλίωσης (ESP) και την περιεκτικότητα των ελεύθερων αλάτων που είναι διαλελυμένα στο εδαφοδιάλυμα, δηλαδή από τη συγκέντρωση των ηλεκτρολυτών στο εδαφοδιάλυμα, η υδραυλική αγωγιμότητα και η περατότητα τείνουν να μειωθούν. Η μείωση αυτή οφείλεται στους εξής λόγους:

α) στη διόγκωση της αργίλου, β) στη διασπορά της αργίλου γ) στη συνακόλουθη έμφραξη των πόρων.

Ωστόσο, η περατότητα μπορεί να διατηρείται σε υψηλά επίπεδα παρουσία υψηλού ESP υπό την προϋπόθεση ότι η τιμή της ηλεκτρικής αγωγιμότητας (EC) του εδαφοδιαλύματος είναι πάνω από ένα κρίσιμο όριο. Ως τέτοια τιμή νοείται εκείνη κατά την οποία η περατότητα μειώνεται από 10% έως 15% σε δοθείσα τιμή ESP. Επομένως, σύμφωνα με την ανωτέρω αρχή εφαρμογής του νερού σε έδαφος με τιμή ESP = 5, αλλά μη τηρουμένης της ανωτέρω αρχής, μπορεί να μειώσει την υδραυλική αγωγιμότητα μέχρι τουλάχιστον δύο φορές. Γενικά, τα περισσότερα νερά άρδευσης έχουν EC =0,5 ds x m^-1, ενώ η βροχή έχει EC = 0,1 ds x m^-1. Παρά ταύτα, τα νατριωμένα εδάφη υφίστανται δυσμενέστερες επιπτώσεις, ως προς την αγωγιμότητα τους, από τα νερά της βροχής, απ' ότι από τα νερά της άρδευσης. Και τούτο διότι τα τελευταία περιέχουν περισσότερα άλατα εν διαλύσει, δηλαδή έχουν υψηλότερη συγκέντρωση ηλεκτρολυτών. Υπάρχει μια στενή σχέση μεταξύ της διόγκωσης και της διασποράς της αργίλου με την παρουσία των ελεύθερων αλάτων στο εδαφοδιάλυμα. Επίσης, η διόγκωση της αργίλου σχετίζεται αρνητικά με την υδραυλική αγωγιμότητα του εδάφους και επομένως με την κίνηση του νερού.

Μέθοδοι βελτίωσης των αλκαλιωμένων και αλατουχοαλκαλιωμένων εδαφών

Η βελτίωση των αλκαλιωμένων εδαφών μπορεί να πραγματοποιηθεί με διάφορους τρόπους, οι οποίοι εξαρτώνται από τις επικρατούσες συνθήκες, τη διαθεσιμότητα εδαφοβελτιωτικών και τις υφιστάμενες οικονομικές δυνατότητες. Οι εδαφοβελτιωτικές ύλες που χρησιμοποιούνται για τη βελτίωση των εδαφών αυτών ταξινομούνται στις εξής δύο κατηγορίες: α) στις ύλες που άμεσα εφοδιάζουν το έδαφος με εναλλακτικό Ca^2+, που είναι απαραίτητο για την αντικατάσταση του προσροφημένου Na+ και β) στις ύλες που έμμεσα ενεργοποιούν (διαλυτοποιούν) το φυσικώς απαντώμενο CaCO3 στα νατριωμένα εδάφη, το οποίο παρέχει την αναγκαία ποσότητα Ca^2+ για την αντικατάσταση του Na+.

Οι ανωτέρω δύο κατηγορίες υλών περιλαμβάνουν τις εξής αντίστοιχες ενώσεις: 1η. Κατηγορία, που άμεσα εφοδιάζουν Ca^2+ (διαλυτά άλατα ασβεστίου): -Χλωριούχο ασβέστιο (CaCI2) -Γύψος (CaSO4 x 2Η2Ο) 2η. Κατηγορία που έμμεσα εφοδιάζουν με Ca^2+ (οξέα ή ενώσεις που σχηματίζουν οξέα): -Θειικό οξύ (H2SO4) -Στοιχειακό θείο(S) -θειικός σίδηρος (FeSO4 x 7H2Ο) -θειικό αργίλιο (ΑΙ2(SO4) x 18H2Ο) -Lime sulfur -Πυρίτης (FeS2)

Επίσης, εκτός από τις προαναφερθείσες ενώσεις χρησιμοποιούνται και ορισμένα άλλα υλικά, τα οποία όμως έχουν μικρότερη αποτελεσματικότητα, τα εξής: -Οργανικές ύλες (ζωική κοπριά) -Κομπόστες -Μερικώς διαλυτό CaCO3 -Ιλύς ζαχαρουργείων, η οποία περιέχει 50-60% CaCO3 και μικρή ποσότητα γύψου, καθώς και οργανική ουσία.

Ανεξάρτητα από τη χρήση οποιουδήποτε υλικού, το είδος και η ποσότητα του εδαφοβελτιωτικού, που πρόκειται να χρησιμοποιηθεί για τη βελτίωση των νατριωμένων εδαφών, εξαρτάται από τους εξής παράγοντες: α) τα χαρακτηριστικά του εδάφους β) το βαθμό αλκαλίωσης (ESP), γ) το επιθημυτό επίπεδο βελτίωσης του εδάφους δ) το είδος της καλλιέργειας που θα χρησιμοποιηθεί και ε) την οικονομική δυνατότητα

Τα χαρακτηριστικά των εδαφοβελτιωτικών των αλκαλιωμένων εδαφών

Ήδη τονίστηκε ότι για τη βελτίωση των νατριωμένων εδαφών χρησιμοποιούνται διάφορα υλικά με ποικίλλουσα αποτελεσματικότητα και διάφορο κόστος. Κατωτέρω εξετάζονται τα χαρακτηριστικά και οι αντιδράσεις των κυριότερων εδαφοβελτιωτικών:

1. Γύψος
2. Χλωριούχο ασβέστιο
3. Θειικό οξύ
4. Θείο
5. Θειικός σίδηρος και θειικό αργίλιο
6. Πυρίτης

Γύψος

Η γύψος (CaSO4 x 2Η2Ο) είναι ένα λευκό άλας που απαντάται στη φύση ως γεωλογική απόθεση. Είναι μερικώς διαλυτό στο νερό, σε βαθμό που εφοδιάζει τα νατριωμένα εδάφη με επαρκείς ποσότητες εναλλακτικού Ca^2+ για την αντικατάσταση του Na^+. Ήδη τονίστηκε προηγουμένως ότι τα νατριωμένα εδάφη περιέχουν Na2CO3. Κατά την προσθήκη της η γύψος αντιδρά με το Na2CO3 δημιουργώντας θειικό νάτριο (Na2SO4) το οποίο είναι υδατοδιαλυτό και ως εκ τούτου εκπλύνεται εύκολα με το νερό έκπλυσης. Επίσης, η γύψος επηρεάζει την περατότητα του εδάφους αυξάνοντας τη συγκέντρωση των ηλεκτρολυτών και μειώνει το εναλλακτικό Na^+. Εξάλλου, η γύψος μειώνει την επιφανειακή απορροή και διατηρεί υψηλή την ταχύτητα ή το ρυθμό διήθησης του νερού, γεγονός που κάνει την έκπλυση περισσότερο αποτελεσματική.

Χλωριούχο ασβέστιο

Το χλωριούχο ασβέστιο (CaCl2 x 2H2O) είναι μια χημικώς ενεργή ένωση (άλας), πολύ ευδιάλυτη στο νερό, σε τρόπο ώστε να εφοδιάζει απευθείας το εδαφοδιάλυμα με Ca^2+.

Θειικό οξύ

Θείο

Θειικός σίδηρος και θειικό αργίλιο

Πυρίτης

Επιλογή του εδαφοβελτιωτικού

Ποσότητα εδαφοβελτιωτικού

Εργαστηριακός προσδιορισμος

Υπολογιστικός προσδιορισμος

Η Χρήση της Γύψου ως Εδαφοβελτιωτικού και τα Πλεονεκτήματα της

Μέθοδοι εφαρμογής της γύψου

Αποτελεσματικότητα της γύψου

Ποσότητα νερού έκπλυσης των αλκαλιωμένων εδαφών

Βελτίωση των αλκαλιωμένων εδαφών, με υφάλμυρο νερό

Βελτίωση των αλατουχοαλκαλιωμένων εδαφών

Χρήση Οργανικών Υλών

Θρεπτικές Απαιτήσεις των Καλλιεργειών στα Αλκαλιωμένα Εδάφη

Άζωτο

Φώσφορος

Κάλιο

Ασβέστιο

Μικροθρεπτικά

Διαχείριση των Βελτιωμένων Λόγω Αλάτων Προβληματικών Εδαφών

Βελτίωση των Όξινων Εδαφών

Η δράση των υλικών ασβέστωσης στο έδαφος

Απαιτήσεις σε ανθρακικό ασβέστιο

Ισοδύναμο ανθρακικού ασβεστίου

Μέθοδοι υπολογισμού των απαιτήσεων σε ανθρακικό ασβέστιο

Μέθοδος του pH και του ποσοστού κορεσμού με βάσεις του εδάφους (PBS)

Μέθοδος προσδιορισμού του LR με βάση τη ρυθμιστική ικανότητα του εδάφους

Χαρακτηριστικά γνωρίσματα των κυριότερων υλικών ασβέστωσης

Ασβεστίτης

Δολομίτης

Οξείδιο του ασβεστίου

Υδροξείδιο του ασβεστίου

Ανθρακικό πυρίτιο

Ασβεστοϊλύς

Αποτελεσματικότητα της Ασβέστωσης

Ρύθμιση του pH των Κανονικών Εδαφών

Μέθοδοι Εφαρμογής του Υλικού Ασβέστωσης

Βελτίωση των Ασβεστούχων Εδαφών

Χημικές Μέθοδοι

Οξίνιση των ασβεστούχων εδαφών

Το στοιχειακό θείο ως μέσον οξίνισης

Χρήση του θειικού οξέος

Χρήση θειικού αργιλίου

Αγρονομικές μέθοδοι

Καλλιέργεια ασβεστόφιλων φυτών

Καλλιέργεια ανθεκτικών φυτών στη χλώρωση σιδήρου

Σύστημα αμειψισποράς

Εμπλουτισμός του εδάφους με οργανική ουσία

Μηχανική κατεργσασία του εδάφους

Ισοπέδωση του εδάφους

Σχετικές σελίδες

Εισαγωγή στις μεθόδους βελτίωσης προβληματικών εδαφών

Βελτίωση των προβληματικών εδαφών λόγω αλάτων εδαφών

Βελτίωση των αλατούχων εδαφών

Ποσότητα νερού έκπλυσης

Η στράγγιση του νερού κατά την έκπλυση των αλάτων

Μέθοδοι εφαρμογής του νερού κατά την έκπλυση

Η διατήρηση των βελτιωθέντων αλατούχων εδαφών

Υπολογισμός της εξατμισοδιαπνοής

Το δίλημμα της έκπλυσης των αλάτων

Βελτίωση των Αλκαλιωμένων και Αλατούχο-αλκαλιωμένων Εδαφών

Επίδραση των ηλεκτρολυτών στην υδραυλική αγωγιμότητα

Μέθοδοι βελτίωσης των αλκαλιωμένων και αλατουχοαλκαλιωμένων εδαφών

Τα χαρακτηριστικά των εδαφοβελτιωτικών των αλκαλιωμένων εδαφών

Γύψος

Χλωριούχο ασβέστιο

Θειικό οξύ

Θείο

Θειικός σίδηρος και θειικό αργίλιο

Πυρίτης

Επιλογή του εδαφοβελτιωτικού

Ποσότητα εδαφοβελτιωτικού

Εργαστηριακός προσδιορισμος

Υπολογιστικός προσδιορισμος

Η Χρήση της Γύψου ως Εδαφοβελτιωτικού και τα Πλεονεκτήματα της

Μέθοδοι εφαρμογής της γύψου

Αποτελεσματικότητα της γύψου

Ποσότητα νερού έκπλυσης των αλκαλιωμένων εδαφών

Βελτίωση των αλκαλιωμένων εδαφών, με υφάλμυρο νερό

Βελτίωση των αλατουχοαλκαλιωμένων εδαφών

Χρήση Οργανικών Υλών

Θρεπτικές Απαιτήσεις των Καλλιεργειών στα Αλκαλιωμένα Εδάφη

Άζωτο

Φώσφορος

Κάλιο

Ασβέστιο

Μικροθρεπτικά

Διαχείριση των Βελτιωμένων Λόγω Αλάτων Προβληματικών Εδαφών

Βελτίωση των Όξινων Εδαφών

Η δράση των υλικών ασβέστωσης στο έδαφος

Απαιτήσεις σε ανθρακικό ασβέστιο

Ισοδύναμο ανθρακικού ασβεστίου

Μέθοδοι υπολογισμού των απαιτήσεων σε ανθρακικό ασβέστιο

Μέθοδος του pH και του ποσοστού κορεσμού με βάσεις του εδάφους (PBS)

Μέθοδος προσδιορισμού του LR με βάση τη ρυθμιστική ικανότητα του εδάφους

Χαρακτηριστικά γνωρίσματα των κυριότερων υλικών ασβέστωσης

Ασβεστίτης

Δολομίτης

Οξείδιο του ασβεστίου

Υδροξείδιο του ασβεστίου

Ανθρακικό πυρίτιο

Ασβεστοϊλύς

Αποτελεσματικότητα της Ασβέστωσης

Ρύθμιση του pH των Κανονικών Εδαφών

Μέθοδοι Εφαρμογής του Υλικού Ασβέστωσης

Βελτίωση των Ασβεστούχων Εδαφών

Χημικές Μέθοδοι

Οξίνιση των ασβεστούχων εδαφών

Το στοιχειακό θείο ως μέσον οξίνισης

Χρήση του θειικού οξέος

Χρήση θειικού αργιλίου

Αγρονομικές μέθοδοι

Καλλιέργεια ασβεστόφιλων φυτών

Καλλιέργεια ανθεκτικών φυτών στη χλώρωση σιδήρου

Σύστημα αμειψισποράς

Εμπλουτισμός του εδάφους με οργανική ουσία

Μηχανική κατεργσασία του εδάφους

Ισοπέδωση του εδάφους

Βιβλιογραφία