بررسی اثر نسبت کلسیم به منیزیم آب آبیاری بر ویژگی های شیمیایی خاک و رشد پسته در شرایط شور

چکیده: خشکسالی های مکرر و برداشت زیاد، موجب افت شدید سطح آب و کیفیت آب های زیر زمینی اغلب مناطق خشک کشور شده است. تغییر در ترکیب یونی آب آبیاری، از جمله کاهش نسبت مولی کلسیم به منیزیم، موجب تغییر در ترکیب یونی محلول خاک و فاز تبادلی و در نتیجه تاثیر روی تغذیه گیاهان می گردد. با توجه به اهمیت این موضوع، در این تحقیق پراکنش آب های آبیاری با نسبت کلسیم به منیزیم کوچکتر از یک و اثر کاربرد این آب ها بر ویژگی های شیمیایی فازهای محلول، تبادلی، و جامد خاک بررسی گردید. همچنین با توجه به اهمیت استراتژیک پسته (pistachio vera, l)، اثر کاربرد این آب ها روی رشد رویشی، ترکیب یونی، و پارامترهای فیزیولوژیکی آن مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور، ویژگی های شیمیایی بیش از 6200 نمونه آب آبیاری 12 استان کشور تجزیه و تحلیل گردید. سپس، اثر دو سطح شوری 6 (با جزء آبشویی 50 درصد) و 9 (در سه جزء آبشویی 50، 30 و 20 درصد) دسی زیمنس بر متر و سه نسبت کلسیم به منیزیم 1، 5/0، و 25/0 آب آبیاری بر ترکیب یونی فاز محلول، زه آب، و فاز تبادلی خاک، تشکیل رسوب در فاز جامد خاک، و پارامتر های رشد و ترکیب یونی دانهال رقم پسته زرندی، در یک آزمایش گلدانی، بررسی شد. گلدان های آزمایشی 8 نوبت قبل از کاشت ، 9 نوبت در حضور دانهال پسته، و 8 نوبت پس از برداشت آن ها آبیاری گردیدند. بررسی شوری و ترکیب یونی نمونه های آب آبیاری نقاط مختلف کشور نشان داد که حدود 55 درصد از آب های مورد بررسی، دارای نسبت مولی کلسیم به منیزیم کوچکتر از یک هستند. در این آب ها، شوری با غلظت یون های کلسیم و منیزیم همبستگی مستقیم داشت ولی با نسبت آن ها همبستگی نشان نداد. موازنه یونی بین آب آبیاری و زه آب گلدان ها، کاهش غلظت یون های کلسیم، پتاسیم، و سولفات و افزایش غلظت یون های سدیم، منیزیم، کلر، و بیکربنات را در محلول خاک نشان داد. گرچه شوری عصاره اشباع خاک با افزایش شوری آب آبیاری و کاهش جزء آبشویی افزایش یافت، لیکن هدایت الکتریکی آن، به دلیل تشکیل کمپلکس های یونی و رسوب احتمالی یون ها، از مقادیر محاسبه شده کمتر اندازه گیری گردید. این اختلاف با کاهش جزء آبشویی و افزایش شوری افزایش یافت میانگین هدایت الکتریکی درجای محلول خاک، در دو عمق 20 و 50 سانتی متری به ترتیب 89/1 و 67/1 برابر هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک تعیین شد. مستقل از نسبت کلسیم به منیزیم آب آبیاری، با افزایش عمق خاک غلظت منیزیم عصاره اشباع کاهش و غلظت کلسیم افزایش یافت که مبین ترجیح جذب سطحی منیزیم نسبت به کلسیم است بر همین اساس، علیرغم افزایش نسبت منیزیم در آب آبیاری، غلظت منیزیم زه آب در ابتدا کاهش و بعد از 5 نوبت آبیاری روند افزایشی پیدا کرد. همچنین، محاسبه شاخص اشباع نشان داد که محلول خاک در کلیه اعماق نسبت به کلسیت و دولومیت در حالت فوق اشباع و نسبت به منیزیت زیر اشباع است. اندازه گیری ظرفیت تبادل کاتیونی و کاتیون های تبادلی با استفاده از محلول تیو اوره نقره اشباع از کلسیت نشان داد که شوری آب آبیاری بر غلظت کلسیم و منیزیم تبادلی و نسبت آن ها اثر معنی داری ندارد، اما کاهش نسبت کلسیم به منیزیم موجب افزایش معنی دار منیزیم و کاهش معنی دار کلسیم تبادلی می شود. این تغییرات در لایه سطحی، به علت تاثیرپذیری بیشتر از ترکیب یونی آب آبیاری، مشهود تر بود. نتایج همچنین نشان داد که افزایش غلظت منیزیم آب آبیاری، موجب افزایش غلظت فسفر قابل دسترس و فسفر محلول در آب لایه سطحی خاک می گردد. شوری و کاهش نسبت کلسیم به منیزیم آب آبیاری باعث کاهش معنی دار ارتفاع، وزن تر و خشک برگ، ساقه، و ریشه، و تعداد و سطح برگ دانهال پسته شده و در نتیجه موجب کاهش مصرف آب گردید. حداکثر رشد دانهال ها در نسبت کلسیم به منیزیم بزرگتر از یک عصاره اشباع خاک بدست آمد. کاهش نسبت کلسیم به منیزیم آب آبیاری و محلول خاک کاهش معنی دار این نسبت را در اندام های گیاه، به ویژه برگ، را به دنبال داشت. افزایش شوری، کاهش معنی دار کلروفیل a و نشت سلولی را در پی داشت، در حالی که افزایش منیزیم موجب افزایش کلروفیل a گردید. تولید کلروفیل در مقایسه با سطح برگ حساسیت کمتری نسبت به شوری نشان داد. کاهش نسبت کلسیم به منیزیم در ابتدا موجب کاهش و سپس موجب افزایش نشت غشاء سلولی شد.