هدایت الکتریکی خاک یا EC چیست؟

کشاورزان با استفاده از معیارهای متنوع به تحلیل اتفاقاتی که در خاک می‌افتد، می‌پردازند. در مجموع، این معیارها میزان سلامت خاک را بیان می‌کنند. سلامت خاک در حالت کلی سه ویژگی مهم آن است: طول عمر، حاصل‌خیزی و ساختار. برای داشتن خاکی که تمام ویژگی‌های مطلوب را دارد و گیاه به‌راحتی در آن رشد کند، این سه بخش مهم باید در حالت بهینه باشند. برای فهم هر بخش، معیار ویژه‌ای وجود دارد؛ براساس سطح ویژگی که برای خاک تعریف می‌شود، کشاورز تفاوت خاک خود را با حالت معیار درک می‌کند. یکی از ویژگی‌های مفیدی که بیانگر میزان حاصل‌خیزی خاک است هدایت الکتریکی EC است.

در خاک، هدایت الکتریکی EC توانایی خاک را برای هدایت جریان الکتریکی نشان می‌دهد. مهم‌ترین اثری که هدایت الکتریکی EC روی حاصل‌خیزی دارد آن است که هدایت الکتریکی شاخصی از میزان دسترسی به مواد مغذی در خاک است. هرچقدر که EC بالاتر باشد، ذرات با بار منفی در خاک بیشتر است (ذرات ارگانیک و رسی)، بنابراین کاتیون‌ها نیز در خاک بیشتر می‌شوند (که دارای بار مثبت هستند). سدیم (+Na)، آمونیوم (+4 NH)، پتاسیم (+K)، کلسیم (+2 Ca)، منیزیم (+2 Mg)، هیدروژن (+H)، آهن (+2 Fe)، آلومینیوم (+3 Al)، مس (+2 Cu)، روی (+2 Zn) و منگنز (+2 Mn) مثال‌هایی از کاتیون‌های مفید برای گیاهان هستند. مشابه با بسیاری از ویژگی‌های دیگر، هدایت الکتریکی خاک نیز نباید خیلی بالا برود، زیرا در این حالت ممکن است بسیاری از این عناصر مغذی به سلامت خاک آسیب وارد کنند. محدوده‌ی بهینه هدایت الکتریکی خاک بین ۱۱۰ تا ۵۷۰ میلی‌زیمنس بر متر (mS/m) است. سطوح پایین هدایت الکتریکی نشانه کمبود مواد مغذی است، از سوی دیگر، سطوح بالای آن نیز بیانگر وجود عناصر بسیار در خاک است. در خاک‌های شنی که مواد ارگانیک کمی دارند، میزان هدایت الکتریکی اغلب کم است، در نقطه مقابل، در خاک‌هایی که محتوای رسی زیادی دارند میزان هدایت الکتریکی بالا می‌رود.

همانگونه که قبلاً اشاره‌ شد، EC خاک تحت تأثیر ویژگی‌های متعددی از خاک است. برای اینکه EC بتواند شاخص مناسبی از سلامت خاک باشد و کشاورز براساس آن به مدیریت اراضی خود بپردازد، باید اثر متقابل هدایت الکتریکی و سایر خصوصیات خاک را بررسی نمود. بافت، شوری و رطوبت خاک از جمله خصوصیاتی هستند که بر روی سطح EC اثر می‌گذارند. این موارد در ادامه تشریح شده‌است.

بافت خاک

با اینکه بافت خاک با هیچ نوع اقدامی تغییر نخواهد کرد، اما باز هم مطالعه اثر آن بر روی EC ضروری به‌نظر می‌رسد. هدایت الکتریکی شن کم (۱ تا ۱۰ mS/m)، سیلت متوسط (۸ تا ۸۰ mS/m) و رس بالاست (۲۰ تا ۸۰۰ mS/m). در نتیجه خاک‌های شنی ظرفیت کمی برای حفظ و نگهداری از کاتیون‌ها دارند و به‌سادگی، نسبت به سیلت و رس، مواد مغذی خود را از دست می‌دهند. خاک‌های سیلتی و رسی توانایی بالاتری برای نگهداشت کاتیون‌ها دارند و مواد مغذی کمتری از دست می‌دهند. با توجه به این موضوع،‌ متناسب با بافت خاک، آنچه که باید به آن توجه کرد این است که برای خاک‌هایی که هدایت الکتریکی بالاتری دارند و در نتیجه اثر آب‌شویی در آن‌ها کمتر است، باید از کود کمتری نیز استفاده شود. در خاک‌های شنی، با بهبود سطح مواد ارگانیک خاک، توانایی نگهداشت کاتیون‌های آن بیشتر می‌شود، در نتیجه میزان هدایت الکتریکی نیز بالاتر می‌رود. نکته جالب توجهی که وجود دارد آن است که براساس محدوده‌هایی که برای EC در بالا اشاره شد، چنانچه بافت یک خاک مشخص نباشد، به‌کمک هدایت الکتریکی می‌توان بافت خاک را حدس زد.

شوری خاک

EC خاک اغلب به‌عنوان معیاری از شوری خاک نیز لحاظ می‌شود. شوری شاخصی از میزان نمک‌های موجود در خاک است. قاعده کلی شوری این‌گونه است که مقادیر بسیار زیاد EC (بالاتر از ۱۶۰۰ mS/m) نشان‌دهنده شوری بالای خاک است. از سوی دیگر، چنانچه این مقدار کم باشد (۰ تا ۲۰۰ mS/m) بیانگر خاک بدون شوری است. کاتیونی که نقش زیادی در تولید شوری دارد سدیم است، به‌خصوص اگر مقدار این عنصر بیش از ۱۰۰ mg/kg در خاک باشد. با اضافه‌کردن گوگرد یا گچ به خاک، سدیم از خاک شسشته می‌شود، بنابراین سطح هدایت الکتریکی EC خاک پایین می‌آید.

رطوبت خاک

زمان اندازه‌گیری هدایت الکتریکی در خاک بسیار مهم است، هرچقدر رطوبت خاک بیشتر باشد میزان EC بالاتری بدست می‌آید. علت آن است که با افزایش رطوبت خاک میزان کاتیون‌ها نیز بیشتر می‌شوند. اساساً آب رسانای خوب جریان الکتریکی است، بنابراین هرچقدر آب بیشتری در خاک باشد، قدرت هدایت جریان الکتریکی خاک بالاتر می‌رود.

اثر EC خاک بر حاصلخیزی و رشد گیاه

- در دسترس بودن مواد مغذی: سطوح بالای EC منجر به افزایش شوری خاک می­شود که می­تواند در جذب مواد مغذی ضروری توسط ریشه گیاه اختلال ایجاد کرده و منجر به عدم تعادل و کمبود مواد مغذی شده و رشد محصول را محدود کند.

- ساختار خاک: شوری اگر همراه با سدیم بالا باشد، می­تواند باعث چسبیدن ذرات خاک به یکدیگر و منجر به فشرده شدن خاک و کاهش نفوذ آب شود. این امر بر نفوذ ریشه تأثیر می­گذارد و دسترسی گیاه به آب و مواد مغذی را محدود می­کند.

- فشار اسمزی: سطوح بالای EC باعث ایجاد عدم تعادل اسمزی بین محلول خاک و ریشه گیاه شده و باعث خروج آب از گیاه می­شود. این امر منجر به تنش آبی و کاهش بهره وری محصول می شود.

اقدامات لازم برای حفظ EC ایده آل خاک:

- آزمایش منظم خاک: برای نظارت بر تغییرات EC در طول زمان و تشخیص هرگونه تغییرات قابل توجه از محدوده مورد نظر باید میزان شوری خاک، به طور مستمر حداقل هر 6 ماه یک بار بررسی شود.

- اجرای مدیریت صحیح آبیاری: برای به حداقل رساندن تجمع نمک و شستشوی نمک های اضافی از ناحیه ریشه باید از سیستم آبیاری مناسب استفاده شود. روش‌های آبیاری مورد استفاده در ایران به جای اینکه با هدف تامین آب در پروفیل خاک برای توسعه ریشه باشد، بیشتر به ‌منظور تأمین آب گیاه استفاده می­شوند. در روش های مرسوم فقط اطراف گیاه آبیاری می­شود و آبیاری بین گیاهان ردیف کاشت صورت نمی­گیرد. آب آبیاری با کیفیت پایین‌ و شوری زیاد، نمک ها را به لبه‌های بیرونی منطقه خاک مرطوب منتقل کرده و مانعی شیمیایی برای ریشه‌ها ایجاد می‌کند. در این شرایط اگر EC خاک به خوبی کنترل نشود، ریشه ها نمی­توانند رشد خوبی داشته باشند. علاوه بر این مقدار آب آبیاری باید بر اساس مقدار ماکزیمم تبخیر و تعرق محاسبه شود.

- مدیریت متعادل عناصر غذایی: برای اطمینان از تعادل مناسب مواد مغذی و به حداقل رساندن خطر تجمع نمک، کوددهی باید بر اساس آزمایشات خاک، گیاه و آب آبیاری انجام شود.

- بهبود مدیریت زهکشی خاک: برای جلوگیری از غرقابی و کاهش پتانسیل تجمع نمک به ویژه در خاک­های با بافت سنگین حتما باید از سیستم زهکشی مناسب و موثر استفاده شود. گیاهان زراعی باید به صورت تناوبی کاشته شوند و کاشت گیاهان پوششی مقاوم به شوری حتما در دستور کار قرار گیرد. این گیاهان مقاوم به کاهش سطح شوری خاک کمک می­کنند.

- افزودن مواد آلی: کاربرد مواد آلی در خاک مانند کمپوست یا بقایای محصولات کشاورزی، برای بهبود ساختار خاک، ظرفیت نگهداری آب و در دسترس بودن مواد مغذی به ویژه در خاک های تحت تاثیر نمک ضروری می­باشد.

عمدتا شوری زیاد در خاک به دلیل عدم بررسی و امکان سنجی منظقه برای محصولات کشاورزی و عدم انجام آزمایشات خاک و آب آبیاری صورت می­گیرد. از دلایل دیگر شوری در خاک، استفاده بی رویه و غیر اصولی کودهای شیمیایی می­باشد. قبل از کاربرد هر گونه مواد کودی (اعم از آلی و معدنی) نیاز است خاک حتما مورد آنالیز و تجزیه شیمیایی قرار گیرد. همچنین به صورت دوره­ای ضروری است که میزان شوری آب آبیاری و خاک تحت کشت مورد بررسی قرار گیرد.

نتیجه‌گیری

هدایت الکتریکی خاک، مشابه با pH، شاخص کلی مفیدی در بیان حاصل‌خیزی خاک است. این معیار بیانگر ظرفیت نگهداری مواد مغذی در خاک است. همچنین به‌کمک این شاخص، بافت خاک و مازاد عناصر مغذی خاک نیز تعیین می‌شوند (برای مثال، اگر سدیم خاک زیاد باشد منجر به شوری آن می‌شود). مدیریت صحیح حاصل‌خیزی خاک شامل نگهداری هدایت الکتریکی در محدوده بهینه است. دونکته مهمی که اهمیت ویژه‌ای دارند آن است که در خاک‌هایی که EC کمی دارند،‌ کمبود عناصر ایجاد شده‌است و در خاک‌هایی با EC بالا، عناصر مغذی فراوانی وجود دارند.

راه‌کار ما برای کنترل EC خاک

EC خاک یا شوری خاک همان طور که در بالا گفته شد، یکی از بازرترین مشکلات کشاورزی می‌باشد. ما با استفاده از کودهای ارگانیک این مشکل را حل و کنترل می‌کنیم. اگر شما هم در مزرعه، باغ و یا گلخانه خود در هر نوع کشتی با مشکل متعادل نبودن EC خاک مواجه هستید با ما تماس بگیرید و از سرویس مشاوره رایگان ما بهره‌مند شده و مشکل خود را حل نمایید.