نگاهي به وضعيت خاك‌هاي ايران

بررسي اجمالي وضعيت محيط زيست ايران نشان مي‌دهد كه خاك‌هاي ايران از نظر مواد نيتروژني و فسفر در مضيقه هستند و اين فقر خاك ايران به همراه فرسايش خاك موجب بروز مسايل و مشكلاتي در عرصه كشاورزي شده است. اين در حالي است كه فرسايش خاك در ايران ‪  ۵ برابر متوسط جهاني است از سوي ديگر خاك به عنوان يكي از مهم‌ترين منابع طبيعي براي احياي مجدد به زمان طولاني نياز دارد. خاك يك اكوسيستم اكولوژيك و متشكل از جامعه زيستي متنوعي در بستر حجيمي از مواد غيرزنده معدني و آلي است كه اين اجزا آن ‌چنان به هم آميخته‌اند كه مي‌توانند سيستم‌هاي زنده واحدي محسوب شوند. ‬

تحقيقات نشان داده است خاك‌هاي ايران از نظر مواد نيتروژني فقير و اكثراً با كمبود فسفر مواجه هستند از اين رو مصرف كودهاي شيميايي در كشور با رشدي روزافزون همراه بوده است. استفاده بي‌رويه از كودهاي شيميايي اگرچه در كوتاه مدت مواد مغذي مورد نياز اراضي كشاورزي را تأمين و بهره‌‌برداري بيش از اندازه را ممكن مي‌كند، ولي در بلندمدت باعث از بين رفتن كيفيت خاك، افت حاصلخيزي و در نتيجه فرسايش خاك مي‌شود.
بررسي‌ها نشان مي‌دهد مؤلفه‌هاي غيرمستقيم همانند آب و هوا، رشد جمعيت و عوامل اقتصادي در تخريب زمين مؤثرند. آب و هوا در بخش‌هاي مختلف كشور اثرات متفاوتي بر خاك دارد. به‌طور مثال، خاك استان‌هاي حاشيه درياي خزر بيش‌تر در معرض فرسايش ناشي از آب قرار دارد و حال آن كه در نواحي بباباني و كويري فرسايش ناشي از باد حاكم است.
از سوي ديگر، عوامل اقتصادي باعث استفاده مكرر از زمين مي‌شود كه اين امر كيفيت خاك را پايين مي‌آورد. هم‌چنين افزايش قيمت زمين و تجارت اراضي كشاورزي، تغيير كاربري زمين‌هاي كشاورزي را در پي دارد. كارشناسان معتقدند فعاليت‌هاي مرتبط با كشاورزي مي‌توانند از مهم‌ترين عوامل تخريبي زمين باشند. زراعت و كشت نادرست در اراضي كشاورزي، شيوه سنتي آبياري، استفاده از سموم و آفت كش‌ها، شخم زدن نامناسب، استفاده نشدن از وسايل مدرن كشاورزي و كاشت فشرده از عوامل تخريب زمين در اثر فعاليت‌هاي كشاورزي است.

همانطور که می دانیم جذب تعداد زیادی از عناصر معدنی در خاک های آهکی به کندی انجام می گیرد در بین این عناصر می توان آهن، فسفر ، روی، کبالت ، پتاس و غیره را نام برد. در خاک های آهکی ایران مسئله کمبود و عناصر کمیاب در حقیقت مطرح نیست زیرا این عناصر در خاک هستند و حتی به مقدار زیاد ولی به علت وجود آهک و یون کلسیم فراوان، جذب عناصر کم مصرف با مشکلات فراوان انجام می گیرد. برای اصلاح و بهبود خاک های آهکی روش و متدهای زیادی وجود ندارد.
خاک های آهکی بی اندازه از مواد آلی فقیر هستند و یکی از نقایص این خاکها کمبود مواد آلی و هوموس هستند. از طرف دیگر با اضافه نمودن مواد آلی می توان از نقش مضر آهک جلوگیری نمود. روش دیگر عبارت خواهد بود از اضافه کردن کودهای شیمیایی اسیدی کننده خاک، تعداد این کودها کم و تأثیر آنها کند می باشد. در بین آنها می توان سولفات آمونیوم را نام برد.  
pH خاک های فلات مرکزی ایران در اکثر موارد بیش از 7 است و علت آن وجود کربنات کلسیم، سولفات کلسیم و املاح شور و سدیمی می باشد.
 در بعضی از خاک های غنی از سدیم و کربناتهای محلول، PH خاک از 9 نیز تجاوز نموده و به 7/9 و حتی بیشتر می رسد مثلاً خاک غنی از سدیم ، PH خاک تا 10 افزایش می یابد. PH حداکثر خاک های فلات مرکزی ایران بین 7 تا 5/8 در نوسان است. در خاک های جنگلی شمال PH خاک اسیدی بوده و حتی به 2/4 کاهش می یابد. عامل اسیدی شدن در این مناطق نزولات آسمانی، وجود ماسه سنگها و شنها است.
 در خاکهای شور و قلیا که PH آنها کمتر از 5/8 است، صدمات وارده به گیاهان از غلظت زیاد نمک در محلول خاک ناشی می‌شود. سلولهای گیاه در محلولهای نمکی، آب خود را از دست داده ، به اصطلاح پلاسمولیزه می‌شوند. این پدیده از این امر ناشی می‌شود که حرکت آب طبق خاصیت اسمز از محیط رقیق‌تر داخل سلولی به محیط غلیظ خارج صورت می‌گیرد. شدت وقوع این پدیده به عواملی مانند نوع نمک ، نوع سلول گیاهی و شرایط فیزیکی خاک بستگی دارد.

اصلاح خاک های آهکی از نقطه نظر کاهش PH
اضافه نمودن گوگرد نیز سبب اصلاح این خاک می‌شود. گوگرد پس از اکسیده شدن تبدیل به اسید سولفوریک شده ، این اسید نه تنها نمکهای کربنات را به سولفات تبدیل می‌کند، بلکه با کاهش PH از شدت قلیائیت خاک می‌کاهد.

تغییرات PH خاک
دامنه تغییرات PH در خاک های طبیعی موجود، معمولاً بین حداقل 3 تا 5/3 و حداکثر 11 تا 12 قرار دارد. PH حداقل در خاک های باتلاقی و خاک های حاوی مقادیر قابل ملاحظه سولفات آلومینیوم و PH حداکثر در خاک های قلیایی مناطق خشک و حاوی مقادیر زیاد کربنات سدیم اتفاق می افتد. در شرایط یکنواخت مواد اولیه تشکیل دهنده خاک و سایر مشخصات فیزیکوشیمیایی یکسان معمولاً هر قدر شستشو در خاکی بیشتر صورت گیرد، به دلیل مهاجرت کاتیونها و عوامل قلیایی، PH خاک تنزل می یابد.
در تعقیب بارندگی شرایط فیزیکی خاک از قبیل ساختمان فیزیکی و پایداری آن، وجود عوامل کلوئیدی نگهدارنده کاتیونها (کلوئیدهای رس و هوموس) و بالاخره نفوذ پذیری خاک در به ثمر رساندن تأثیر فوق مورد توجه قرار می گیرند. چگونگی تلفیق این عوامل با هم در کندی و تسریع خاک و در نتیجه در تغییرات PH آن تأثیر می نماید. در یک خاک معین،PH  دارای تغییرات فصلی است شدت بارندگی در بعضی از فصول سال (حرکت املاح به طرف عمق) خشکی و تبخیر زیاد خاک سطحی در فصول دیگر (صعود املاح به طرف سطح خاک) انتقال بیشتر شاخ و برگ مرده گیاهان به خاک در فصل خزان و بالاخره چگونگی توسعه فعالیت موجودات زنده خاک در مدت سال و تأثیر آن در تخریب و تحول مواد آلی، همه و همه از عواملی هستند که کم و بیش در ترکیب و غلظت محلول خاک و در نتیجه در تغییرات فصلی PH تأثیر می گذارند.
عملیات مختلف زراعی دلیل دیگری در تغییرات PH خاک است. شخم زیاد، زیرو رو کردن خاک و آبیاری مداوم همواره موجبات شستشوی خاک را فراهم می کند، در نتیجه حرکت املاح از لایه های سطحی خاک به طرف اعماق در شرایط زهکشی مناسب در تغییرات PH خاک تأثیر دارد در یک منطقه با خاک مشابه، اختلاف PH بین قطعات تحت کشت و آبیاری و قطعات بکر و بایر مشاهده می شود.

PH و حاصلخیزی خاک
PH را نباید به تنهایی عامل مستقل برای تعیین حاصلخیزی خاک دانست بلکه، PH معمولی از عوامل مختلف شیمیایی است که به عنوان یک معیار قابل اندازه گیری نمایانگر چگونگی تلفیق عوامل مزبور است. در ذکر بهترین رقم PH همواره باید شرایط ویژه هر منطقه از جمله منابع آب و خاک، آب و هوا و گیاهان کشت شده، مورد توجه قرار گیرند. در یک حالت کلی می توان گفت که اغلب گیاهان برای رشد و بازدهی مطلوب، PH حدود خنثی را می طلبند.  بعضی از گیاهان مانند یونجه و چغندر PH کمی قلیایی را ترجیح می دهند (بین 7 تا 5/7 ) و بعضی دیگر مانند سیب زمینی و یولاف در PH کمی اسیدی بهتر رشد می کنند ( بین 5/5 تا 5/6)
PH با خواص فیزیکی و شیمیایی خاک و کلاً با رشد و بازدهی گیاهان ارتباط دارد. تجمع ذرات کلوئیدی برای تشکیل خاکدانه ها و برقراری ساختمان فیزیکی مطلوب در خاک مستلزم PH متناسب با طبیعت کلوئید است. PH بالا در خاک های قلیایی به نقش سدیم در پخشیدگی رس و ایجاد لایه های فشرده و غیر قابل نفوذ کمک می کند، در حالی که تنزل PH همواره معیاری در پیشرفت مراحل اصلاح خاک های مزبور به شمار می رود.
برای قابلیت جذب بسیاری از عناصر مورد نیاز گیاهان، حدودی از PH همواره مناسبتر و گاهی ضروری تر است. در این میان رابطه فشرده قابلیت جذب فسفر یا PH خاک بیش از همه جلب توجه می کند. آنیون فسفات در PH های مختلف ظرفیت های متفاوت به خود می گیرد.
بهترین شرایط جذب فسفر در خاک برای گیاهان 6 تا 7 و برای پتاسیم و گوگرد بالاتر از 6 است و برای ازت 6 تا 5/7 است. اگر PH به عنوان تنها وسیله ارزیابی در اختیار باشد در یک حالت کلی جدول استفاده از اراضی را می توان به شرح زیر ارائه نمود.
1 – PH، 3  تا 5/4 نوع خاک فوق العاده اسید - اراضی باتلاقی - جنگل گونه های اسید دوست.
2 - 5/4 تا 5/5 نوع خاک خیلی اسیدی - اراضی چمنی - زراعت گونه های اسید دوست (چاودار ، گندم سیاه).
3 - 5/5 تا 6  - نوع خاک اسیدی - اراضی چمنی - زراعت گونه های اسید دوست ( 4 - تا 75/6 نوع خاک کمی اسیدی انواع زراعت به غیر از بقولات آهک دوست.
5 – 75/6 تا 25/7 نوع خاک خنثی تمام زراعت ها.
6 - 25/7 تا 5/8 نوع خاک آهکی یا شور، تمام زراعت ها به غیر از گیاهان غیرآهک دوست و در صورت شور بودن باید شرایط آبیاری و زهکشی متناسب رعایت شود.
7 - از 5/8 به بالا نوع خاک شور یا قلیایی ، کشت گیاهان مقاوم به شوری (با رعایت نکات لازم در جهت اصلاح اراضی)  
خاک های قلیایی را نیز با دادن اسیدزا می توان اصلاح نمود و PH آن را به حد کافی تنزل داده و به سطح مطلوب رساند. بدین منظور می توان از اسید سولفوریک یا گوگرد استفاده نمود. اسید سولفوریک خود اسیدی قوی بوده و افزودن آن به خاک سبب کاهش PH می گردد. در مصرف آن باید احتیاطات لازمه را به عمل آورد زیرا این ماده اسیدی قوی و خطرناک بوده و قدرت خورندگی و سوزانندگی شدیدی دارد. پاشیدن آن در خاک نیز محتاج به وسایل خاصی می باشد.  
به جای اسید سولفوریک می توان از گوگرد عنصری استفاده نمود. این مبدأ در شرایط مناسب خاک توسط موجودات زنده زیر خاک اکسید شده به اسید سولفوریک تبدیل می شود.
مشهورترین باکتری اکسید کننده گوگرد Thiobacillus Thiooxidans است که در خاک زندگی می کند و چنانچه جمعیت آن در خاک کم باشد می توان با افزودن مقداری از خاک حاوی آن به خاک مزرعه مورد نظر با اصطلاح خاک را با این باکتری تلقیح نمود. مواد اسیدی زای دیگری نظیر سولفات آلومینیوم، سولفات آهن را نیز می توان برای اسیدی کردن خاک به کار برد. این مواد به علت گرانی فوق العاده در موارد خاصی مانند گلکاری مصرف می شوند.

اثرات مصرف بی رویه کودهای شیمیایی
با توجه به افزایش سریع جمعیت کشور، نیاز به تولید بیشتر محصولات کشاورزی از جمله محصولات مهم و استراتژیک همچون گندم، برنج و سیب زمینی هم اکنون بیش از پیش درجامعه احساس می شود.
بنابراین به نظر می رسد بهترین راه برای نیل به این مهم و همچنین تامین قسمتی از ارز مورد نیاز، افزایش تولید در واحد سطح باشد. اما متاسفانه در ایران افزایش تولید همیشه یا با افزایش سطح زیر کشت همراه بوده و یا با مصرف هرچه بیشتر سموم و کودهای شیمیایی که در این میان مورد اول منجر به کاهش سطح اراضی جنگلی و مرتعی شده و مورد دوم بد نیست به عنوان نمونه به یکی از افتخارات بزرگ کشور در زمینه خودکفایی گندم اشاره کنیم؛ محصولی که افزایش تولید آن قبل از آنکه مبتنی بر اصول علمی کشاورزی باشد تنها به مصرف هرچه بیشتر کودهای نیتراته و اوره وابستگی داشت.

مصرف کود شیمیایی در ایران
متاسفانه در سال های اخیر تولیدکنندگان محصولات کشاورزی در کشور به جای بهره گیری از دانش روز کشاورزی برای تولید بیشتر، مصرف کودهای شیمیایی را در واحد سطح افزایش داده اند. توهم افزایش عملکرد ناشی از مصرف هرچه بیشتر آب و کود شیمیایی در بعضی از مناطق کشور سبب استفاده بی رویه از منابع آب و کود شده به طوری که تداوم این امر علاوه بر خسارت های مالی و تشدید عدم تعادل عناصر غذایی در خاک، خطرات جدی را در رابطه با آلودگی خاک و آب به وجود آورده است. متاسفانه به دلیل ارزانی نسبی کودهای شیمیایی و اختصاص یارانه به کودهای تک عنصره، تولیدکنندگان محصولات کشاورزی از مصرف مواد آلی غافل شده اند به طوری که در حال حاضر افزودن مواد آلی به خاک که علاوه بر بهبود شرایط فیزیکی و شیمیایی، آثار بسیار مثبتی نیز در امر تغذیه و افزایش حلالیت اکثر عناصر غذایی مورد نیاز گیاه دارد، از سوی کشاورزان به کنار گذاشته شده است. فقیر بودن خاک در اکثر مناطق ایران از نظر مواد آلی ریزمغذی و عدم استفاده از کودهای آلی طی سالیان طولانی باعث شده ساختمان خاک شرایط مناسبی برای رشد ریشه نداشته و افت عملکرد را به دنبال داشته باشد. با این حال همچنان کودهای اوره و فسفاته بدون توجه به نوع خاک و محصول مورد پرورش هر سال بیشتر از سال قبل مورد استفاده کشاورزان قرار می گیرد.

مصرف بیش از حد کودهای تک عنصره در ایران
خاک ایران در اغلب مناطق کشور از نوع آهکی است و تحت چنین شرایطی حلالیت عناصر ریزمغذی به ویژه روی، آهن، منگنز و مس در آن کم است. تداوم بهره برداری از این خاک ها و فرسایش بیش از حد خاک علاوه بر اینکه موجب افت عملکرد می شود، غلظت این عناصر غذایی را در محصولات برداشت شده هم کاهش می دهد. در چنین شرایطی که pH آب و خاک در نتیجه آهکی بودن خاک ایران عموما بالااست، کود اوره مصرفی در مزارع به راحتی به نیترات تبدیل می شود و در نتیجه فرصت برای جذب دیگر عناصر غذایی ضروری مانند روی، مس، آهن و منگنز به ویژه روی و آهن که نقش مهمی در سنتز خون بدن انسان دارند، توسط گیاه کاهش می یابد.

در چنین مواردی کارشناسان توصیه می کنند که کودهای سولفاته و حتی پودر گوگرد در مزارع برای کاهش pH خاک مصرف شوند. در این صورت تبدیل اوره به نیترات کمتر شده و آمونیوم حاصل از اوره جذب گیاه خصوصا برنج می شود و مصرف کود به یک پنجم کاهش می یابد و بهره وری محصول حفظ خواهد شد و ثانیا جذب عناصر ریزمغذی توسط گیاه افزایش خواهد یافت و از این طریق نیترات کمتر ولی عناصر ریزمغذی بیشتری از طریق گیاهی که به مصرف انسان می رسد، وارد بدن می شود.

اثرات نامطلوب کود شیمیایی بر انسان
مصرف بیش از حد کودهای شیمیایی در مزارع و باغها تهدیدی جدی علیه سلامت انسان است. به عنوان مثال کود اوره که به علت ارزان بودن به مقدار زیادی مصرف می شود بعد از استفاده در محصولاتی مانند پیاز و سیب زمینی به نیترات تبدیل شده و در آن تجمع می یابد. نیترات یک ماده سرطان زا است و باعث سرطان دستگاه گوارش، ناهنجاری های عصبی و اختلال در سیستم غدد درون ریز و سیستم ایمنی بدن می شود. کود های فسفاته نیز پس از مصرف در گیاهانی مانند سیب زمینی سم کادمیوم تولید می کند که کادمیوم نیز علاوه بر خاصیت سرطان زایی، باعث کوتاهی قد در کودکان و اختلال در کارکرد کلیه ها می شود.
اثرات کودهاي حیوانی بر ویژگیهاي فیزیکی خاك
مروري بر منابع علمی در چند دهه گذشته نشان داده که مصرف کود دامی باعث افزایش مقدار مواد آلی خاك گردید وملکولهاي پلی ساکارید و هومیک مواد آلی به عنوان عامل پیوندي عمل نموده و یا به عنوان مواد غذایی (سوخت) براي فعالیت موجودات زنده عمل می نماید.
کاهش وزن مخصوص ظاهري در خاکهایی که کود دامی مصرف شده است  می تواند ناشی از رقیق شدن ذرات خاك به دلیل افزایش مواد آلی باشد. البته افزایش خاکدانه سازي و تخلخل حاصل از مصرف کود دامی تاثیر بیشتري در کاهش وزن مخصوص ظاهري دارد. کاربرد کود دامی تعداد خلل و فرج کوچک (با قطر کمتر از  30 میکرومتر) را به ویژه در خاکهاي درشت بافت افزایش می دهد که عامل افزایش سرعت نفوذ آب، هدایت هیدرولیکی و ظرفیت نگهداري آب خاك می گردد.
گزارش هاي متنوعی در خصوص استفاده از مواد آلی به ویژه کودهاي دامی درکاهش تنش وارد شده به خاك در اثر تردد افزایش دامنه رطوبتی ترددپذیر خاك و کاهش فرسایش پذیري خاك نیز وجود دارد که به بهبود ساختمان خاك نسبت داده می شود.

اثرات کودهاي حیوانی بر ویژگیهاي شیمیایی خاك و مدیریت عناصر غذایی
در بخشی از این مجموعه تحقیقات اثرات یک عنصر غذایی در ارتباط با کود دامی مورد توجه قرار گرفته است علی رغم اهمیت بسیار زیاد نیتروژن در کودهاي دامی توجه کمی به این عنصر شده است.
فسفر به عنوان یکی ازعناصر مهم در تغذیه گیاه است که مقدار آن در کودهاي دامی قابل توجه می باشد. در آزمایش گلدانی با اختلاط نسبتهاي مختلف کود دامی با سوپر فسفات تریبل نشان داد که مصرف کود دامی قابلیت استفاده فسفر خاك را در زمانهاي مختلف بالاتر نگه می دارد.
مصرف گوگرد عنصري در بهبود شرایط ریزجایگاهها در صورت انجام اکسیداسیون می تواند در جذب عناصر غذایی موثر واقع شود. استفاده از کودهاي دامی براي افزایش آهنگ اکسیداسیون گوگرد و ایجاد شرایط اسیدي از جمله مواردي است که در تحقیقات مورد توجه قرار گرفته است.
اثرات مصرف کود دامی همراه با گوگرد براي بهبود اکسیداسیون گوگرد عنصري بر روي خرما  ، سیب در زنجان و  انگور صورت گرفته و نیز افزایش قابلیت استفاده برخی عناصر گزارش شده است.
استفاده از کودهاي دامی در بهسازي خاکهاي شور و سدیمی به دلیل ایجاد شرایط فیزیکی بهتر سبب افزایش کارایی آبشویی در خاكهاي شور و بهسازي خاکهاي قلیا می گردد، همچنین میتوان به بررسی آزمایشگاهی اثر افزودن کود دامی بر افزایش معنی دار میانگین وزنی قطر خاکدانه در خاك شور سدیمی اشاره نمود.

نتیجه گیری
خاک های آهکی بی اندازه از مواد آلی فقیر هستند و یکی از نقایص این خاکها کمبود مواد آلی و هوموس هستند. از طرف دیگر با اضافه نمودن مواد آلی می توان از نقش مضر آهک جلوگیری نمود. pH خاک های فلات مرکزی ایران در اکثر موارد بیش از 7 است و علت آن وجود کربنات کلسیم، سولفات کلسیم و املاح شور و سدیمی می باشد. که تنزل PH همواره معیاری در پیشرفت مراحل اصلاح خاک های مزبور به شمار می رود.
برای کاهش PH خاک و اصلاح خاک زراعی می بایست PH خاک را کاهش داد و خاک قلیایی را مواد عالی اسیدی قرار داد. گوگرد ماده ای است که خاصیت اسیدی دارد اضافه کردن آن  به خاک سبب تبدیل کربناتها و بی‌کربنات سدیم به سولفات می‌شود مصرف کود اوره بدون پوشش باعث سخت شدن خاک و عدم نفوذ آب و افت حاصلخیزی زمین میگردد . در حالیکه این مشکل با مصرف کود اوره با پوشش گوگردی به دلیل عمده کند رهایی ازت در آب به کلی مرتفع میشود . با توجه به موارد مطرح شده جایگیزینی کود اوره با پوشش گوگردی بجای کود اوره بدون پوشش امری ضروری و حیاتی برای آینده کشور محسوب می شود.