همواره کنترل کیفی آب را یکی از جنبه‌های مدیریتی در استخرهای آبزی پروری میدانسته‌اند اما در عوض توجه کمتری به مدیریت خاک بستر در این استخرها معطوف بوده است. این در حالی است که شواهد روز افزونی مبنی بر تاثیر قابل ملاحضه شرایط بستر بر کیفیت آب و تبادل کواد بین خاک و آب توسط محققین بدست می‌آید( Boyd_1995) به همین دلیل امروزه توجه بیشتری صرف مطالعه خاک بستر شده و آبزی پروران به دنبال کسب اطلاعات بیشتر مربوط به مدیریت بستر استخرهای پرورش آبزیان هستند.
خاک بستر
در خلال احداث استخر ، خاک موجود در سطح زمینی که می‌بایست استخر بر روی آن ساخته شود تراشیده شده و به عنوان خاک مورد نیاز جهت احداث خاک‌ریز‌های اطراف استخر مورد نظر به کار گرفته می‌شود. به این ترتیب بستر استخری که به تازگی احداث می‌گردد سطح زیرین اولیه بوده و از نظر میزان موادآلی و ترکیبات مغذی فقیر می‌باشد. در نواحی گرمسیری و نیمه‌گرمسیری که خاک معمولا تا حد زیادی آبرفتی است (شسته شده است) بستر استخر غالبا حاوی رس بالایی و ph آن پایین است.
پس از آبگیری استخر فرایندهای متعددی در بستر استخرهای جدید شکل می‌گیرد تا آن را مبدل به بستر استخر آبزی پروری ( بصورت تمام عیار) نماید. فرسایش حوضچه آبریز ذرات معلق آلی و معدنی را هنگام آبگیری وارد استخر میکند. امواج، بارندگی و جریانات حاصل از دستگاه‌های هواده سبب شستشو و فرسایش دیواره های استخر و نواحی کم عمق تر شده و ذرات خاک را به حالت تعلیق در می‌آورد. به علاوه مواد مغذی موجود در کودهای معدنی و آلی و از طرفی غذا نیز، موجب القا شکوفایی پلانکتونی و افزایش قابل ملاحضه ذرات آلی و معلق می شوند. رسوب جامدات معلق به نحوی است که ابتدا ذرات درشت ماسه و در نهایت رس و مواد آلی ریز در بستر ته نشین می‌شوند.
و مواد آلی ریز در قسمت‌های عمیق و ذرات درشت در قسمت‌های کم عمق ته نشین می شوند به این ترتیب عمق نقاط و نواحی عمیق به مرور کمتر شده و حجم مفید استخر کاهش می‌یابد قطر رسوبات در نواحی عمیق استخرهای آبزی پروری معمولاً سالانه بطور متوسط بين ۰۵ تا ۱ سانتیمتر افزایش پیدا میکند.
مواد آلی پس از رسوب در بستر توسط میکرو ارگانیسم‌ها تجزیه می‌شوند مواد ناپایدار که به راحتی تجزیه می‌گردند نظیر قندهای ساده، پروتئین و سایر اجزای سلولی به سرعت به اجزاء و ترکیبات سازنده تبدیل می‌شوند. ترکیبات مقاوم‌تر همچون قندهای مرکب و دیگر اجزاء دیواره سلولی به تدریج به دلیل کندی تجزیه روی هم انباشته می‌شوند. از آنجا که ورود مواد آلی به بستر روندی مداوم دارد، میکروارگانیسم‌ها معمولاً در فرآیند تجزیه مواد با مواد آلی ناپایدار (Labile) تازه و ترکیبات مقاوم‌تر (Refractory) قدیمی( با تجزیه پذیری کمتر درگیرند) تعلیق و رسوب بصورت پیوسته از طریق آبزی و سایر موجودات در محیط بستر انجام شده و کم و بیش روندی مداوم دارد از این رو مواد آلی در لایه فوقانی خاک بستر، به شکلی یکنواخت و همگن با یکدیگر ترکیب می‌شوند. با این حال همواره لایه های جدید در سطح روئی بستر وجود دارد که با طبقات دیگر هنوز ممزوج نشده است.
تراکم مواد آلی در لایه های بالاتر بستر بیشتر است. نسبت ترکیبات تجزیه‌پذیرتر به مواد با مقاومت بالاتر نیز نزدیک سطح بستر (لایه فوقانی) افزون‌تر است.
اما میزان افزایش مواد آلی در بستر استخر به صورت نامحدود ادامه نمی‌یابد. اگر سیستم و عملیات مدیریتی آبزی پروری نظیر انتخاب گونه، میزان ذخیره‌سازی، کوددهی، میزان غذا دهی، تعویض آب، هوادهی و آماده سازی بستر بین دو دوره پرورش منظم و در هر دوره شبیه دوره قبل باشد، ورودی سالانه ترکیبات آلی به استخر، با سرعت تجزیه این ترکیبات نسبت یکسانی خواهد داشت.
در استخرهای جدید، معمولا مواد آلی به میزان کمی در بستر موجود است و ترکیبات تجزیه پذیر آلی که در طول پرورش به بستر وارد می‌شوند توسط میکروارگانیسم‌ها به سرعت تجزیه می‌گردند. با این‌حال میزان قابل ملاحضه ای از مواد مقاوم و تجزیه‌ناپذیر نیز هر ساله انباشه می‌شود . طی زمان نسبتا کوتاه پس از حدود 4تا5 دوره پرورش مواد آلی موجود در بستر به حدی افزایش می‌یابد که نسبت تجزیه سالانه با میزان ورودی مواد آلی یکسان و مساوی می‌گردد. در این زمان نقطه تعادل(Equilibrium) حاصل شده و تراکم مواد آلی در خاک بستر در سال‌های بعدی یکسان باقی خواهد ماند.
پس ورود اکسیژن محلول به خاک بستر با سرعت کمی صورت می‌گیرد چرا که این گاز می‌بایست از روزنه‌های ظریف و فضاهای موجود بین ذرات خاک به درون نفوذ کند در عمق چند میلی‌متری خاک زیر لایه فوقانی بستر، مصرف اکسیژن توسط میکروارگانیسم‌های آن لایه از بستر با میزان اکسیژن ورودی به به آن برابر می‌شود و از اینجا به بعد شرایط بی هوازی شکل می‌گیرد.
لایه هوازی (اکسیده ) در رسوبات بستر رنگ روشن‌تری نسبت به لایه‌های پائین تر دارد. لایه‌های زیرین، رسوبات احیاء شده هستند رسوبات بی‌هوازی معمولاً به رنگ خاکستری یا سیاه هستند و این رنگ به دلیل وجود یون آهن دوظرفیتی (فروس) است. فرآیندهائی که در بالا به آنها پرداخته شد در نهایت به ایجاد لایه‌هائی در بستر منجر می‌شود که بر اساس چگالی حجمی (که معمولاً بصورت گرم خاک خشک در سانتیمتر مکعب بیان می شود)، میزان مواد آلی و رنگ از یکدیگر متمایز می‌گردند.
اگر برای تهیه مقطعی عرضی از لایه‌های تشکیل‌دهنده بستر، استوانه نمونه‌گیری را به درون بستر استخر به نحوی فرو کنیم که از لایه سطحی عبور نموده و تا لایه اصلی کف استخر (لایه اولیه پس از احداث) فرو رود، برشی حاصل می‌شود که به آن نیمرخ یا مقطع اطلاق می‌گردد. به هر لایه در این مقطع ، یک تراز (افق یا Horizon) گفته شود.
مدیریت خاک بستر
پس از آبگیری استخر، فرآیندهای متعددی در بستر استخرهای جدید الاحداث شکل می‌گیرد تا آن را مبدل به بستر استخر آبزی پروری بصورت تمام عیار نماید. فرسایش حوضه آبریز ذرات معلق آلی و معدنی را در هنگام آبگیری وارد استخر میکند. امواج بارندگی و جریانات حاصل از دستگاه‌های هواده سبب شستشو و فرسایش دیواره‌های استخر و نواحی کم عمق تر شده و ذرات خاک را به حالت تعلیق در می‌آورد. به علاوه مواد مغذی موجود در کودهای معدنی و آلی و از طرفی غذا نیز موجب القاء شکوفائی پلانکتونی و افزایش قابل ملاحظه ذرات آلی و معلق می‌شوند. رسوب جامدات معلق به نحوی است که ابتدا ذرات درشت ماسه سپس ذرات سیلت و در نهایت رس و مواد آلی ریز در بستر ته‌نشین می‌شوند.
جریانات آبی و نیز فعالیت آبزیان پرورشی و سایر موجودات در استخر بطور مداوم این ذرات را بصورت تعلیق در می آورند و پس از آن ذرات مجدداً رسوب می‌کنند. BOYD(۱۹۷۶ و ۱۹۷۷) نشان داد که ورود ذرات معلق ،رسوب اولیه آنها، تعلیق و رسوب مجدد در استخرهای آبزی‌پروری به شکلی است که در نهایت رس و مواد آلی ریز در قسمت‌های عمیق تر و ذرات درشت در قسمت‌های کم‌عمق تر بستر ته‌نشین می‌شوند به این ترتیب عمق نقاط و نواحی عمیق به مروز کمتر شده و حجم کاهش می‌یابد. قطر رسوبات در نواحی عمیق استخرهای آبزی‌پروری معمولاً سالانه بطور متوسط ۰۵ تا ۱ سانتیمتر افزایش پیدا میکند (1995 ,.Munsiri et al و Tepe & Boyd منتشر نشده).
در صنعت آبزی‌پروری، مدیریت خاک به عنوان یک عامل بسیار مهم در بهره‌وری و پایداری سیستم‌های آبزیان مورد توجه قرار می‌گیرد. خاک در بستر آبزیان نقش اساسی در رشد و توسعه موفقیت آبزیان دارد و باید به طور مداوم تحت نظر قرار بگیرد تا به حداکثر عملکرد و بهره‌وری برسد. مدیریت خاک در آبزی‌پروری به مجموعه‌ای از روش‌ها و اقدامات برای حفظ و بهبود سلامت خاک در سیستم‌های آبزیان اشاره دارد. این عملیات شامل ارزیابی و کنترل کیفیت خاک، استفاده از اصلاح‌کننده‌ها و کودهای خاک، کنترل فرسایش و آب روان، تناوب محصولات و استفاده از پوشش گیاهی مناسب و مدیریت آب برای حفظ سلامت خاک است.
مدیریت خاک در آبزی‌پروری اهمیت بسیاری دارد. این عملیات باعث حفظ سلامت خاک، بهبود نگهداری مواد آلی و ترکیبات مغذی، کاهش آلودگی آب و خطر بیماری‌ها، افزایش بهره‌وری آب، افزایش رشد و عملکرد آبزیان و کاهش هدررفت مواد آلی ومغذی می‌شود.
چندین عامل می‌توانند بر سلامت خاک در آبزی‌پروری تأثیر بگذارند. این عوامل شامل نوع خاک، میزان مواد آلی، pH خاک، تهویه خاک، نرمی و سختی خاک و میزان نمک در آب هستند. درک این عوامل و کنترل آنها می‌تواند به حفظ سلامت خاک کمک کند.
رسوب و خاک بستر
لغت خاک به منظور توصیف لایه سطحی پوسته زمین به کار می‌رود. لایه‌ای که هوازدگی در آن صورت گرفته و به محلی برای رویش گیاهان و لانه سازی جانوران تبدیل گردیده و انسان نیز دائماً با آن در تماس است .
رسوب اصطلاحی زمین شناسی است و موادی را شامل می‌شود که در حالت تعلیق توسط آب از نقطه ای به نقطه دیگر حمل و ته نشین شده و تشکیل آبرفت را می‌دهند.
در بسیاری از مناطق خاک از مواد رسوبی تشکیل شده است. سرتاسر استخرهای پرورش آبزیان از رسوبات پوشیده شده و همین رسوب را می‌توان در این استخرها به عنوان خاک محسوب نمود. در توصیف فرآیندهای متعدد فیزیکی شیمیائی و بیولوژیک که در بستر استخر بوقوع می‌پیوندد، نیز ساده تر آن است که لایه تشکیل دهنده کف را رسوبات بستر بنامیم. با این‌حال در مباحث مدیریتی بستر معمولاً به رسوبات کف، خاک استخر نیز گفته می‌شود.
لایه اکسید شده :
اهمیت لایه اکسیده در سطح رسوبات بستر استخرهای آبزی‌پروری بسیار زیاد بوده و می‌بایست در طول دوره پرورش حفظ گردد. فرآورده‌های متابولیک حاصل از تجزیه هوازی در این لایه عبارتند از : دی‌اکسیدکربن، آب، آمونیاک (دو شکل یونیزه و غیر یونیزه ) و سایر مواد مغذی در لایه بی هوازی رسوبات، بعضی میکروارگانیسم‌ها ، ترکیبات آلی را از طریق فرآیند تخمیر تجزیه نموده و موادی را همچون الکل،کتون،آلدئید و دیگر ترکیبات به عنوان فرآورده‌های متابولیک تولید می‌نمایند.
برخی میکروارگانیسم‌ها نیز علیرغم اینکه قادرند با استفاده از اکسیژن موجود در ساختار شیمیائی نیترات، نیتریت اکسید آهن و اکسید منگنز سولفات و دی اکسید کربن، سبب تجزیه ترکیبات آلی شوند اما حاصل اینگونه واکنش‌ها آزاد‌سازی گاز نیتروژن و متابولیت‌هائی همچون آمونیاک (غیر یونیزه)، ترکیبات آهن و منگنز دو ظرفیتی سولفید هیدروژن و متان می‌باشد (1987 Blackburn) بعضی از این فرآورده‌ها بویژه سولفید هیدروژن ، نیتریت و انواع خاصی از ترکیبات آلی با ورود به آب قادرند در بدن میگو و ماهی ایجاد سمیت نموده و خطراتی را بوجود آورند. لایه هوازی در سطح رسوبات ،بستر از انتشار این مواد سمی بدرون آب استخر جلوگیری میکند چراکه فرآورده های یاد شده توسط واکنشهای بیولوژیک و شیمیائی که در این لایه صورت می‌گیرد به شکل غیر سمی تغییر شکل می‌یابند.
به این ترتیب نیتریت به نیترات آهن فروس به فریک (دوظرفیتی به سه ظرفیتی) و سولفید هیدروژن به سولفات تبدیل می‌شوند.لذا حفظ لایه اکسیده در سطح رسوبات بستر استخرهای آبزی پروری واجد اهمیت فراوانی است.
گازهای نیتروژن و متان با عبور از لایه رسوبی سطح از آب استخر خارج و وارد اتمسفر می‌گردند. این گازها تحت شرایط معمول سمیتی برای موجودات آبزی به همراه ندارند اما وقتی مقدار زیادی مواد آلی در خاک سطح بستر تجمع یافته و اکسیژن محلول پیش از نفوذ به زیر این لایه در لایه کرکی مصرف شود، لایه اکسیده از بین می‌رود. حتی در استخرهایی که مواد آلی زیادی هم در بستر موجود نیست ته نشین شدن اینگونه ترکیبات در بستر به دلیل غذا دهی زیاد و یا شکوفائی پلانکتونی شدید ممکن است سبب اکسیژن در این لایه گردد.
به این ترتیب مدیریت استخرهای آبزی پروری بایستی چنان باشد که از تجمع مواد آلی تازه در لایه زیزین سطح بستر و یا چند میلی‌متر فوقانی خاک بستر جلوگیری شود.
متابولیت‌های سمی به محض ورود به آب در استخرهائی که در آنها هوادهی به خوبی انجام شده باشد به سرعت اکسیده می‌شوند. با این‌حال اگر سرعت ورود ترکیبات سمی به آب بر سرعت اکسیداسیون آنها پیشی بگیرد تعادل (Equilibrium) به سمتی تمایل پیدا میکند که تجمع مواد سمی را در پی داشته و برای آبزیان پرورشی خطراتی را به همراه خواهد داشت.
نتیجه گیری
مدیریت خاک در بستر آبزیان اهمیت بسیاری دارد و باید با توجه به عوامل مختلف محیطی و نیازهای آبزیان انجام شود. با اجرای بهترین روش‌ها و رعایت اصول مدیریت خاک، سلامت خاک و بهره‌وری سیستم‌های آبزیان بهبود می‌یابد و مشکلات کاهش می‌یابند.
منبع: برگرفته از مقاله مدیریت کیفیت خاک بستر نوشته: کلود ای‌بوید و ترجمه: علی قوام‌پور
