دانشمندان روشی برای افزایش پایداری محصولات کشاورزی در مناطق کم‌آب کشف کردند

بر اساس نتایج یک پژوهش تازه، ترکیب آبیاری قطره‌ای در فصل رشد با آبیاری پاییزه یا زمستانه می‌تواند به کنترل شوری خاک و حفظ عملکرد بالا و پایدار محصولات کشاورزی در مناطق خشک شمال‌غرب چین کمک کند.

این پژوهش که پنجم نوامبر در نشریه علمی npj Sustainable Agriculture منتشر شد، به سرپرستی چن یانینگ، استاد مؤسسه بوم‌شناسی و جغرافیای سین‌کیانگ وابسته به آکادمی علوم چین، انجام گرفت. یین فیهو، عضو آکادمی مهندسی چین و پژوهشگر آکادمی علوم کشاورزی و احیای اراضی سین‌کیانگ، و وانگ ژن‌هوا، استاد دانشگاه کشاورزی سین‌کیانگ، نیز در این مطالعه همکاری داشتند.

آبیاری قطره‌ای بیش از ۳۰ سال در مناطق خشک شمال‌غرب چین مورد استفاده قرار گرفته و به افزایش بهره‌وری مصرف آب در کشاورزی و گسترش تولید محصولات زراعی کمک کرده است. با وجود این، تأثیرات بلندمدت این روش بر میزان شوری خاک همچنان موضوع بحث میان پژوهشگران محسوب می‌شود.

برخی محققان معتقدند نفوذ ناکافی آب برای شست‌وشوی نمک‌ها و تجمع نمک در اثر تبخیر، می‌تواند به شور شدن ثانویه خاک در واحه‌های کشاورزی منجر شود. در مقابل، گروهی دیگر بر این باورند که آبیاری قطره‌ای نمک‌ها را از محدوده ریشه گیاهان دور می‌کند و امکان حفظ تعادل پویایی میان تجمع نمک و پایداری عملکرد محصولات را فراهم می‌آورد.

تأثیر آبیاری قطره‌ای بر شوری خاک

پژوهشگران با بررسی نظام‌مند نمونه‌های مختلف دریافتند که آبیاری قطره‌ای در بلندمدت می‌تواند شوری خاک را در محدوده ریشه محصولات کاهش دهد، حتی اگر نمک‌ها در بخش‌های دیگر خاک تجمع پیدا کنند. کاهش شوری اطراف ریشه نیز فشار ناشی از نمک را در مراحل ابتدایی رشد گیاهان کمتر می‌کند.

در عین حال، نمک‌های موجود در آب آبیاری ممکن است در حاشیه بیرونی محدوده مرطوب خاک انباشته شوند. تبخیر آب نیز غلظت نمک را در نزدیکی سطح خاک و بخش‌های بدون پوشش میان نوارهای پلاستیکی افزایش می‌دهد. در صورت ناکافی بودن شست‌وشوی خاک، این تجمع نمک می‌تواند خطر شور شدن ثانویه زمین‌های کشاورزی را افزایش دهد.

نقش آبیاری پاییزه و زمستانه در کنترل شوری

آبیاری در فصل پاییز یا زمستان به شست‌وشوی نمک‌های خاک در دوره خارج از فصل رشد کمک می‌کند. در این روش، آب روی سطح خاک پخش می‌شود و با نفوذ به لایه‌های مختلف، نمک‌های انباشته‌شده را به اعماق پایین‌تر خاک منتقل می‌کند.

همچنین آب اضافی در جریان چرخه‌های یخ‌زدگی و ذوب شدن خاک طی زمستان و بهار، دوباره در لایه‌های مختلف خاک توزیع می‌شود.

مجموع این فرایندها به حفظ تعادل بلندمدت آب و نمک در محدوده ریشه گیاهان کمک می‌کند و زمینه پایداری آبیاری قطره‌ای و ثبات عملکرد محصولات کشاورزی را فراهم می‌آورد.

محدودیت ظرفیت ذخیره آب در مخازن نیز یکی از عوامل مؤثر در گسترش آبیاری زمستانه برای کنترل شوری خاک به شمار می‌رود. مخازنی که ظرفیت محدودی دارند، تنها می‌توانند بخشی از آب موجود در زمستان را برای فصل رشد بعدی ذخیره کنند.

استفاده از آبی که در غیر این صورت بدون بهره‌برداری باقی می‌ماند، برای آبیاری پاییزه یا زمستانه، راهکاری مناسب جهت استفاده بهتر از منابع محدود آب محسوب می‌شود. این روش همچنین فرصتی مطمئن برای مدیریت شوری خاک در اختیار کشاورزان قرار می‌دهد.

به گفته پژوهشگران، نتایج این مطالعه نشان می‌دهد هماهنگ‌سازی برنامه‌های آبیاری در فصل‌های مختلف می‌تواند به حفظ عملکرد بالای محصولات کشاورزی در شرایط استفاده طولانی‌مدت از آبیاری قطره‌ای کمک کند.

ترکیب آبیاری کم‌مصرف در دوره رشد گیاهان با شست‌وشوی نمک‌ها در فصل خارج از رشد، الگویی کاربردی برای توسعه کشاورزی آبی در سایر مناطق خشک جهان ارائه می‌دهد.

برای ارزیابی پایداری، امنیت و نگهداری این زیرساخت، راهنمای پشتیبانی شبکه را نیز مطالعه کنید.