Understanding Saline, Sodic, and Saline-Sodic Soils in Sargodha, Punjab, Pakistan
Soil degradation is a major challenge for agriculture in Sargodha, Punjab, Pakistan, where saline, sodic, and saline-sodic soils affect crop productivity. These soil issues arise due to high salt accumulation, improper irrigation, and poor drainage, leading to reduced soil fertility and crop yield. Let’s explore these soil types, their impact on agriculture, and possible reclamation strategies.
سرگودھا، پنجاب، پاکستان میں زراعت کے لیے مٹی کا انحطاط ایک بڑا چیلنج ہے، جہاں نمکین، سوڈک، اور نمکین سوڈک مٹی فصل کی پیداواری صلاحیت کو متاثر کرتی ہے۔ یہ مٹی کے مسائل زیادہ نمک کے جمع ہونے، غیر مناسب آبپاشی، اور ناقص نکاسی کی وجہ سے پیدا ہوتے ہیں، جس سے زمین کی زرخیزی اور فصل کی پیداوار میں کمی واقع ہوتی ہے۔ آئیے مٹی کی ان اقسام، زراعت پر ان کے اثرات، اور بحالی کی ممکنہ حکمت عملیوں کو دریافت کریں۔
1. Saline Soils in Sargodha
Characteristics, Causes, Reclaimation
Saline soils are characterized by high levels of soluble salts, primarily sodium (Na⁺), chloride (Cl⁻), and sulfate (SO₄²⁻), with an electrical conductivity (EC) greater than 4 dS/m and a sodium adsorption ratio (SAR) of less than 13. The pH remains neutral (≤ 8.5), but the excessive salt content makes it difficult for plants to absorb water, leading to osmotic stress. These soils commonly result from poor irrigation practices, high evaporation rates, and inadequate drainage. Crops such as wheat, rice, sugarcane, and citrus are particularly affected by saline soils. To reclaim saline soils, leaching with good-quality water, improving drainage, and cultivating salt-tolerant crops are recommended strategies.
- applying excess water on the soil surface
- intermittent leaching- bcoz water is available to farmers on warabandi
- continious ponding
- reclaimation requirement 60-120 cm of water is required to reclaim on average basis
- grown some salt moderately tolerant crops that provide income to farmers, after applying some surface leaching eg, rice, dhaincha,sorghum, berseem,kallar bermuda grass. rice can be grown on moderately saline soil, in submerged conditons.
- saline soils give no response to gypsum aplication so its waste of time and resources
- crop planted on a fertile saline soil provides calcium and potassium which restricts the uptake of sodium ,in addition where salts concentration are less phosphatic fertilizer results in less chlorides uptake.
Plant growth on salt affected soils
Plants Face water stress due to applying extra energy to obtain one unit of water form the soil its called osmotic potential its due to presence of salts and is more than the energy required to obtained water form soil free from salts is soil water potential. Due to excessive ion uptake by plants , they accumuate a specifc ion and results in toxicity like boron and chloride. Some crops are salt tolerance , that is measured by the decrease in yield due to increase in salts concentration of the soil. its also measured by the difference in yield on normal soil and salt-affected soils.This criteria is used by plant breeders. crop selection is an important measure to reclaim salt affected soils where potato failed to grow, produce sugarbeet and garden beet, replace the gram with maize and barley with sorghum, and grow kallar grass in summer which is the best source of green manure.
مٹی کی سطح پر زیادہ پانی لگانا وقفے وقفے سے لیچنگ- بکوز پانی واربندی پر کسانوں کو دستیاب ہے۔
مسلسل تالاببحالی کی ضرورت 60-120 سینٹی میٹر پانی کی اوسط بنیاد پر دوبارہ دعوی کرنے کی ضرورت ہے
کچھ نمک کو اعتدال سے برداشت کرنے والی فصلیں اگائیں جو کاشتکاروں کو آمدنی فراہم کرتی ہیں، جیسے کہ چاول، دھینچا، سورغم، برسیم، کلر برمودا گھاس۔ چاول کو اعتدال سے نمکین زمین پر، ڈوبے ہوئے حالات میں اگایا جا سکتا ہے۔نمکین مٹی جپسم کے استعمال کا کوئی جواب نہیں دیتی ہے لہذا اس کا وقت اور وسائل کا ضیاع ہوتا ہے۔زرخیز نمکین مٹی پر کاشت کی گئی فصل کیلشیم اور پوٹاشیم فراہم کرتی ہے جو سوڈیم کے اخراج کو محدود کرتی ہے، اس کے علاوہ جہاں نمکیات کا ارتکاز فاسفیٹک کھاد کم ہوتا ہے اس کے نتیجے میں کلورائیڈز کی مقدار کم ہوتی ہے۔ نمک سے متاثرہ زمین پر پودے کی نشوونما پودوں کو پانی کی ایک اکائی حاصل کرنے کے لیے اضافی توانائی لگانے کی وجہ سے پانی کے تناؤ کا سامنا کرنا پڑتا ہے جس کی وجہ سے مٹی بنتی ہے جسے آسموٹک پوٹینشل کہا جاتا ہے اور یہ نمکیات کی موجودگی کی وجہ سے پانی حاصل کرنے کے لیے درکار توانائی سے زیادہ ہے جو مٹی کے پانی کی صلاحیت ہے۔ پودوں کے ذریعہ ضرورت سے زیادہ آئن لینے کی وجہ سے، وہ ایک مخصوص آئن جمع کرتے ہیں اور اس کے نتیجے میں بوران اور کلورائیڈ کی طرح زہریلا پن پیدا ہوتا ہے۔ کچھ فصلیں نمک کی برداشت کی ہوتی ہیں، جو کہ زمین میں نمکیات کی مقدار میں اضافے کی وجہ سے پیداوار میں کمی سے ماپا جاتا ہے۔ اس کی پیمائش عام مٹی اور نمک سے متاثرہ مٹی میں پیداوار میں فرق سے بھی ہوتی ہے۔ یہ معیار پودوں کے پالنے والے استعمال کرتے ہیں۔ فصلوں کا انتخاب نمک سے متاثرہ زمینوں پر دوبارہ دعویٰ کرنے کے لیے ایک اہم اقدام ہے جہاں آلو اگنے میں ناکام رہے، شوگر بیٹ اور باغیچے کی چقندر پیدا کریں، چنے کو مکئی اور جو کے ساتھ بدل دیں اور گرمیوں میں کلر گھاس اگائیں جو کہ سبز کھاد کا بہترین ذریعہ ہے۔ نمکین مٹی میں گھلنشیل نمکیات، بنیادی طور پر سوڈیم (Na⁺)، کلورائیڈ (Cl⁻)، اور سلفیٹ (SO₄²⁻) کی خصوصیت ہوتی ہے، جس کی برقی چالکتا (EC) 4 dS/m سے زیادہ ہوتی ہے اور سوڈیم جذب کرنے کا تناسب (SAR) p13 سے کم ہوتا ہے۔ 8.5)، لیکن نمک کی ضرورت سے زیادہ مقدار پودوں کے لیے پانی جذب کرنے میں دشواری کا باعث بنتی ہے، جس کی وجہ سے آسموٹک تناؤ پیدا ہوتا ہے۔ یہ مٹی عام طور پر ناقص آبپاشی کے طریقوں، بخارات کی بلند شرح، اور ناکافی نکاسی کا نتیجہ ہے۔ گندم، چاول، گنے اور لیموں جیسی فصلیں خاص طور پر کھاری مٹی سے متاثر ہوتی ہیں۔ نمکین زمینوں کو دوبارہ حاصل کرنے کے لیے، اچھے معیار کے پانی سے لیچنگ، نکاسی آب کو بہتر بنانا، اور نمک برداشت کرنے والی فصلوں کی کاشت کی تجویز کردہ حکمت عملی ہیں۔
2. Sodic Soils in Sargodha
Characteristics, causes and reclamation
Sodic soils, on the other hand, have a high sodium adsorption ratio (SAR > 13) and exchangeable sodium percentage (ESP > 15), which leads to poor soil structure, reduced permeability, and a pH above 8.5. The excessive sodium content causes soil particles to disperse, leading to compacted, hard soil surfaces that hinder root penetration and water movement. The primary causes of sodic soils include overuse of sodic irrigation water, calcium and magnesium deficiency, and low rainfall, which limits natural sodium leaching. These soils negatively affect plant growth by restricting water infiltration and creating nutrient imbalances. To improve sodic soils, applying gypsum (CaSO₄·2H₂O), deep plowing, incorporating organic matter, and using calcium-rich irrigation water can help restore soil structure and fertility.
Reclamation
- Intermittent leaching : irrigation saline water with canal water to remove excess salts
- Apply gypsum chemical amendments with farm yard manure
- Grow rice- it takes 6-8 years to convert saline-sodic soil to normal one.
- on sodic soils plant growth improves with gypsum application.
دوسری طرف، سوڈک مٹی میں سوڈیم جذب کرنے کا تناسب (SAR> 13) اور قابل تبادلہ سوڈیم فیصد (ESP> 15) ہوتا ہے، جس کی وجہ سے مٹی کی خراب ساخت، پارگمیتا میں کمی، اور pH 8.5 سے زیادہ ہوتا ہے۔ سوڈیم کی ضرورت سے زیادہ مقدار مٹی کے ذرات کو منتشر کرنے کا سبب بنتی ہے، جس سے مٹی کی سخت سطحیں جڑوں میں داخل ہونے اور پانی کی نقل و حرکت میں رکاوٹ بنتی ہیں۔ سوڈک مٹی کی بنیادی وجوہات میں سوڈک آبپاشی کے پانی کا زیادہ استعمال، کیلشیم اور میگنیشیم کی کمی، اور کم بارشیں شامل ہیں، جو قدرتی سوڈیم لیچنگ کو محدود کرتی ہے۔ یہ مٹی پانی کی دراندازی کو محدود کرکے اور غذائیت میں عدم توازن پیدا کرکے پودوں کی نشوونما کو منفی طور پر متاثر کرتی ہے۔ سوڈک مٹی کو بہتر بنانے کے لیے، جپسم (CaSO₄·2H₂O) کا استعمال، گہرا ہل چلانا، نامیاتی مادے کو شامل کرنا، اور کیلشیم سے بھرپور آبپاشی کا پانی استعمال کرنے سے مٹی کی ساخت اور زرخیزی کو بحال کرنے میں مدد مل سکتی ہے۔وقفے وقفے سے لیچنگ: اضافی نمکیات کو دور کرنے کے لیے نہری پانی کے ساتھ کھارا پانی آبپاشیفارم یارڈ کی کھاد کے ساتھ جپسم کیمیائی ترمیم کا اطلاق کریں۔
چاول اگائیں- نمکین سوڈک مٹی کو عام مٹی میں تبدیل کرنے میں 6-8 سال لگتے ہیں۔سوڈک مٹی پر پودوں کی نشوونما جپسم کے استعمال سے بہتر ہوتی ہے۔
3. Saline-Sodic Soils in Sargodha
Characteristics:
Saline-sodic soils combine the problems of both high salinity (EC > 4 dS/m) and high sodium content (SAR > 13, ESP > 15). These soils suffer from poor structure, water infiltration issues, and often have a pH above 8.5. The combination of osmotic stress from high salts and sodium toxicity makes these soils extremely challenging for agriculture. The main causes include long-term use of saline groundwater, poor drainage, and improper fertilizer use. Crops in saline-sodic soils experience severe water stress, hardened soil surfaces, and reduced root development, leading to drastically lower yields. Reclamation involves a combination of gypsum application to replace sodium, leaching with good-quality water, and adding organic amendments like compost and green manure to improve soil health.
- For saline sodic soils single superphosphate is better source of gypsum containing 6% as compared to triple super phosphate. use calcium nitrate for nitrogen source as compared to urea, ammonium nitrate and ammonium sulphate for use on saline--sodic soils.
نمکین سوڈک مٹی دونوں زیادہ نمکیات (EC> 4 dS/m) اور اعلی سوڈیم مواد (SAR> 13، ESP> 15) دونوں کے مسائل کو یکجا کرتی ہے۔ یہ مٹی خراب ساخت، پانی کی دراندازی کے مسائل کا شکار ہے، اور اکثر پی ایچ 8.5 سے اوپر ہوتی ہے۔ اعلی نمکیات اور سوڈیم زہریلا سے آسموٹک تناؤ کا مجموعہ ان مٹیوں کو زراعت کے لیے انتہائی مشکل بنا دیتا ہے۔ بنیادی وجوہات میں نمکین زمینی پانی کا طویل مدتی استعمال، ناقص نکاسی آب اور کھاد کا غلط استعمال شامل ہیں۔ نمکین سوڈک مٹی میں فصلوں کو پانی کے شدید دباؤ، مٹی کی سخت سطحوں، اور جڑوں کی نشوونما میں کمی کا سامنا کرنا پڑتا ہے، جس کی وجہ سے پیداوار بہت کم ہوتی ہے۔ بحالی میں سوڈیم کو تبدیل کرنے کے لیے جپسم کا استعمال، اچھے معیار کے پانی سے لیچنگ، اور مٹی کی صحت کو بہتر بنانے کے لیے کمپوسٹ اور سبز کھاد جیسی نامیاتی ترمیم شامل کرنا شامل ہے۔
Sources of calcium for replacing exchangeable sodium
Irrigation water is not enough to reclaim saline sodic soils, because canal water contains low amount of calcium in it , so a chemical amendment like gypsum is needed with canal water to replace exchangeable sodium , and it makes the soil porous, and increase its permeability.
- Gypsiferous salin-sodic soils contains enough gypsum to replace exchangeable sodium from the soil
- calcareous soils provide soluble calcium on reacting with sulphr, sulphuric acid and hydrochloric acid by biological means
- High salt water proven to be very effective for leaching and provide calcium to replace sodium, without adding any amendment for sodic soils
- Grow Plants that are salt tolerant becuas ethey are effective because when application of calcium carbonate lime is done in sodic and saline sodic soils the ,it only provides a little calcium to the soils and unavailable, so sulphur and sulphuric acid provide calcium, but vegetation can als provide calcium to the soils by releasing carbon dioxide which convert this into soluble clacium bicarbonate which replaces exchangeable sodium.
- Leaching water must contain soluble calcium with less sodijum before application analysis should be done to make the soil structure flocculated, later use water with low salt content , water with lower salt content should be used for initial leaching.
Soil Amendments
- soluble calcium salts : calcium chloride and /shop/gypsum-taunsa-85-to95-25266
- acid and acid formers hcl, 'sulphur , lime-sulphur, iron sulphate, ammonium sulphate..
- pressmud by-product lime
- choice of soil amendments all depens upon soil type, magnesium percentage, clacium percentage and ph of soil
- calcareous gypsum, sulphur, sulphuric acid and hydochloric acid.
- for non-calcareous soils gypsum, sulphur and hydochloric acid is used.
Irrigation water Quality
- it is very important in respect to soil solution concentration and plant growth point of view. TDS total dissolved salts in canal water are 350 ppm while most of the punjab contains 1000 ppm salts in irrigation ground water.so it is apply with some chemical and biological amendments. water with salts with 2000 mg values are considered as unfit water for cropping. but it may be used where most of the drains installed to eliminate extra salty water from ground by WAPDA.
- irrigation water fit for cropping has EC < 1.5 ,SAR < 7.5, TDS < 1000 and RSC < 2.0 is suitable for irrigation.From 1933-1944 seepage drains was constructed in punjab 5340 km in legth and some in 1970 in sindh.
- about 40-45 % water is ost from canals before reach the field.Soils that are saturated with water are called waterlogged soils, if the water table is 1.5 meter than they are considred as disaster areas where the water table within 3 meters are called waterlogged areas. Lining of the canals reduced 75% seepage.
جپسیفیرس نمکین سوڈک مٹی میں کافی جپسم ہوتا ہے جو مٹی سے قابل تبادلہ سوڈیم کو بدل سکتا ہے۔کیلکیری مٹی حیاتیاتی طریقوں سے سلفر، سلفیورک ایسڈ اور ہائیڈروکلورک ایسڈ کے ساتھ رد عمل پر حل پذیر کیلشیم فراہم کرتی ہے۔ زیادہ نمکین پانی لیچنگ کے لیے بہت موثر ثابت ہوا ہے اور سوڈیم کو بدلنے کے لیے کیلشیم فراہم کرتا ہے، بغیر سوڈک مٹی کے لیے کوئی ترمیم شامل کیےوہ پودے اگائیں جو نمک برداشت کرنے والے ہیں کیونکہ وہ موثر ہیں کیونکہ جب کیلشیم کاربونیٹ چونے کا استعمال سوڈک اور نمکین سوڈک مٹی میں کیا جاتا ہے تو یہ زمین کو تھوڑا سا کیلشیم فراہم کرتا ہے اور دستیاب نہیں ہوتا ہے، اس لیے سلفر اور سلفیورک ایسڈ کیلشیم فراہم کرتے ہیں، لیکن نباتات اس کیلشیم کو سوڈک اور نمکین سوڈک مٹی میں تبدیل کر سکتے ہیں۔ کلیشیم بائی کاربونیٹ جو قابل تبادلہ سوڈیم کی جگہ لے لیتا ہے۔لیچنگ پانی میں حل پذیر کیلشیم کم سوڈیجم کے ساتھ ہونا چاہیے اس سے پہلے کہ مٹی کی ساخت کو فلوکلیٹ کرنے کے لیے تجزیہ کیا جائے، بعد میں نمک کی کم مقدار والا پانی استعمال کریں، ابتدائی لیچنگ کے لیے کم نمکیات والا پانی استعمال کیا جائے۔مٹی کی ترامیم گھلنشیل کیلشیم نمکیات: کیلشیم کلورائد اور جپسم تیزاب اور تیزاب کے فارمرز ایچ سی ایل، سلفر، چونا سلفر، آئرن سلفیٹ، امونیم سلفیٹ..
پریسمڈ بائی پروڈکٹ چونا مٹی میں ترمیم کا انتخاب تمام تر مٹی کی قسم، میگنیشیم فیصد، کلیشیم فیصد اور مٹی کے پی ایچ پر منحصر ہےکیلکیریس جپسم، سلفر، سلفیورک ایسڈ اور ہائیڈوکلورک ایسڈ۔غیر کیلکیری مٹی کے لیے جپسم، سلفر اور ہائیڈوکلورک ایسڈ استعمال کیا جاتا ہے۔
یہ مٹی کے حل کے ارتکاز اور پودوں کی نشوونما کے نقطہ نظر کے حوالے سے بہت اہم ہے۔ نہری پانی میں TDS کل تحلیل شدہ نمکیات 350 ppm ہیں جبکہ پنجاب کے بیشتر علاقوں میں آبپاشی کے زیر زمین پانی میں 1000 ppm نمکیات ہوتے ہیں۔ اس لیے کچھ کیمیائی اور حیاتیاتی ترامیم کے ساتھ اس کا اطلاق ہوتا ہے۔ 2000 ملی گرام کی مقدار کے ساتھ نمکیات والے پانی کو فصل کے لیے نا مناسب پانی سمجھا جاتا ہے۔ لیکن یہ وہاں استعمال کیا جا سکتا ہے جہاں زیادہ تر نالے واپڈا کی طرف سے زمین سے اضافی نمکین پانی کو ختم کرنے کے لیے نصب کیے گئے ہوں۔ فصل کاشت کے لیے آبپاشی کے پانی میں EC <1.5 ,SAR <7.5، TDS <1000 اور RSC <2.0 آبپاشی کے لیے موزوں ہے۔ 1933-1944 سے پنجاب میں 5340 کلومیٹر لمبائی میں اور کچھ 1970 میں سیپج ڈرین تعمیر کیے گئے۔ کھیت تک پہنچنے سے پہلے تقریباً 40-45% پانی نہروں سے نکل جاتا ہے۔ جو مٹی پانی سے سیر ہوتی ہے اسے آبی ذخائر کہا جاتا ہے، اگر پانی کی سطح 1.5 میٹر سے زیادہ ہو تو اسے تباہی والے علاقوں کے طور پر سمجھا جاتا ہے جہاں پانی کی میز 3 میٹر کے اندر ہوتی ہے اسے پانی سے بھرے ہوئے علاقے کہا جاتا ہے۔ نہروں کی لائننگ نے %75 کو کم کیا۔
Conclusion
Managing saline, sodic, and saline-sodic soils is essential for sustaining agriculture in Sargodha, Punjab. Without proper intervention, these soils continue to degrade, reducing crop yields and threatening food security. However, through gypsum application, improved irrigation management, better drainage systems, and organic soil amendments, farmers can restore soil fertility and productivity. Sustainable soil management practices are key to ensuring a healthy agricultural future for Punjab, Pakistan.
سرگودھا، پنجاب میں زراعت کو برقرار رکھنے کے لیے نمکین، سوڈک اور نمکین سوڈک مٹی کا انتظام ضروری ہے۔ مناسب مداخلت کے بغیر، یہ مٹی مسلسل تنزلی کا باعث بنتی ہے، فصلوں کی پیداوار کو کم کرتی ہے اور غذائی تحفظ کو خطرہ لاحق ہوتی ہے۔ تاہم، جپسم کے استعمال، بہتر آبپاشی کے انتظام، بہتر نکاسی آب کے نظام، اور نامیاتی مٹی میں ترمیم کے ذریعے، کسان زمین کی زرخیزی اور پیداواری صلاحیت کو بحال کر سکتے ہیں۔ پائیدار مٹی کے انتظام کے طریقے پنجاب، پاکستان کے لیے صحت مند زرعی مستقبل کو یقینی بنانے کے لیے کلیدی حیثیت رکھتے ہیں۔
