کیفیت آب آبیاری | EC آب کشاورزی | کیفیت خاک

کیفیت آب آبیاری در مناطق خشک از اهمیت ویژه ای برخودار است. با توجه به کمبود آن، استفاده از آبهای نامناسب و حاوی مقدار زیادی نمک های محلول و یا سدیم، بی کربنات و بور روز به روز روند افزایشی دارد. استفاده طولانی از این منابع می تواند خسارات زیادی را برای گیاهان در پی داشته باشد. با ما همراه باشید تا با مشخصات و پارامتر های کیفیت آب آبیاری ازجمله هدایت الکتریکی (EC) و سایر پارمترها بیشتر آشنا شوید.

مقدمه

عمده ترین عامل محدود کننده تولید غذا در آینده قابلیت دسترسی به آب آبیاری مناسب خواهد بود. تنها سه درصد از منابع آبی کره زمین را آبهای شیرین تشکیل می دهند، بقیه مربوط به آبهای شور خلیج ها،دریاها و اقیانوس ها است. از کل آبهای شیرین 70 درصد به شکل یجچال طبیعی و پوشش های دائمی برف و بخش باقیمانده به صورت آبهای زیرزمینی است. بنابراین فقط بخش کوچکی از این آبها به شکل آبهای سطحی جریان دارند.

کیفیت آب آبیاری را می توان به دو گروه تقسیم نمود :

یکی از مشکلات عمده ای که وجود دارد کیفیت نامناسب این آب ها در آبیاری است که موجب کمبود بعضی از عناصر و سمیت آنها می شود.

خصوصیات فیزیکی: شامل درجه حرارت، مواد جامد معلق و رنگ و بو

خصوصیات شیمیایی: شامل مقدار نمکهای محلول در آب، کاتیون های کل مثل کلسیم و منیزیم،آنیون های کل مانند سولفاتها، کلر، کربنات، بی کربنات، نیترات و فسفات ، PH آب ، نسبت جذب سدیم، عناصر کم مصرف و هدایت الکتریکی

پارامترهای مورد بررسی

کیفیت آب آبیاری را می توان توسط پارامترهای زیر که به طور مفصل توضیح داده شده بررسی و مشخص نمود.

مقدار باقیمانده خشک (Total Dissolved Solids )

اگر یک نمونه آب آبیاری را از کاغذ صافی گذرانیده و سپس آب زلال به دست آمده با حرارت تبخیر گردد، آنچه در ته ظرف باقی می ماند، نمکهای است که درآب محلول بوده اند و به نام باقیمانده خشک (TDS) نامیده می شود. باقیمانده خشک بر حسب میلی گرم در لیتر توصیف می شود، این روش در صورتی که آب فاقد بی کربنات باشد روشی ساده و  نسبتا دقیق برای تخمین مقدار نمک های محلول است اما چنانچه آب حاوی بی کربنات باشد حدود نیمی از بی کربنات ها بر اثر حرارت از بین رفته و مقدار TDS به دست آمده با  مقدار واقعی متفاوت خواهد بود.

مقدار هدایت الکتریکی (Electrical Conductivity)

آب خالص برای عبور جریان برق، رسانایی ضعیفی دارد، در صورتی که مقدار نمک آن بالا باشد به نسبت می تواند جریان برق را عبور دهد. واحد هدایت الکتریکی در سیستم بین المللی زیمنس برمتر (S.m-1)  می باشد. واحد فوق برای آب آبیاری به صورت میلی موس بر سانتیمتر (EC * 10-3) و یا میکروموس بر سانتیمتر (EC * 10-6) نیز نشان داده می شود. برای مخلوطی از نمکهای مختلف بین هدایت الکتریکی و مقدار باقیمانده خشک رابطه زیر وجود دارد:

(TDS (meq L-1)= 640 * EC (dSm-1

نسبت جذب سدیم (Sodium Absorption Ratio)

عبارتست از نسبت سدیم به جذب مجموع نصف غلظت کلسیم و منیزیم و هرچه نسبت سدیم موجود در irrigation water به کاتیون ها دو ظرفیتی زیادتر باشد خطر سدیمی شدن خاک افزایش می یابد.

در این معادله غلظت سدیم، کلسیم و منیزیم بر حسب میلی اکی والان بر لیتر (meq L-1) می باشد. در شرایط معمولی باید نسبت جذب سدیم (SAR) کمتر از 15 باشد. رابطه مستقیم و تنگاتنگی بین نسبت جذب سدیم آب آبیاری با نسبت سدیم قابل جذب خاک (ESR) وجود دارد. اگر SAR آب آبیاری کوچکتر از 30 باشد، ESP خاک در حالت تعادل تقریبا با آن مساوی خواهد شد. بنابراین irrigation water می تواند به عنوان معیاری برای تعیین خطرات ناشی از سدیمی شدن خاک مورد استفاده قرار گیرد.

باقیمانده کربنات سدیم (Residual Sodium Carbonate)

این شاخص به عنوان شاخص برای ارزیابی آبهای کربناته به کار می رود. براین اساس اگر غلظت یونها بر حسب میلی اکی والان در لیتر توصیف شود چنانچه RSC (باقیمانده کربنات سدیم) در آبی بیش از 2.5 میلی اکی والان و یا برابر152.5 میلی گرم در لیتر باشد آن آب برای کشاورزی نامناسب خواهد بود. آبهابی که RSC آنها بین 1.5 تا 2.5 میلی اکی والان در لیتر باشد متوسط و کمتر از 1.25 میلی اکی والان در لیتر (یا 77 میلی گرم در لیتر) باشد برای آبیاری مناسب تشخیص داده می شوند. شاخص RSC از نظر کیفیت آب آبیاری ، معیار قابل اعتمادی نیست زیرا در آن فرض شده است که تمام یون های کلسیم و منیزیم به صورت کربنات رسوب نموده اند.

رابطه محاسبه :

(RSC = (CO3 + HCO3) – (Ca + Mg

بور (B)

از جمله موادی است که تقریبا در تمام آبهاب طبیعی مخصوصا در مناطق شور وجود دارد، منتها در اکثر موارد آن بسیار محدود می باشد. البته در برخی مناطق کشور همچون اطراف دریاچه ارومیه، جیروفت، جهرم و دشتهای کویری در استان یزد، کرمتن، اصفهان و قم غلظت آن بیش از نیاز گیاه و گاه در حد سمیت می باشد. در هر حالا استفاده از آبهای آبیاری حاوی بور بیش از دو میلی گرم بر لیتر توصیه نمی گردد.

راههای سنجش کیفیت  آب

• غلظت نمکهای محلول در water که به طور مستقیم بر عملکرد محصولات زراعی و باغی اثر می گذارد.
• غلظت یون، که ممکن است در گیاه نوعی مسمومیت ایجاد کند و یا کیفیت محصولات را نامرغوب کند.
• نسبت بین اجزای شیمیایی (کاتیون های محلول) موجود در آب، که ممکن است موجب گسیختگی خاکدانه شود و ساختار خاک را تخریب و نفوذپذیری آن را کاهش دهد.

استاندارد این آب ها در آبیاری بر مبنای ویژگی های شیمیایی

 کیفیت خاک کشاورزی

مدیریت کیفیت آب و خاک و منابع آن برای حفظ کشاورزی پایدار و تمدن ضروری است. شاخص سلامتی خاک با درک اینکه سلامت و بهداشت بشر و رفاه با سلامت و کیفیت خاک در ارتباط است، تحت تاثیر قرار می گیرد. با این حال تعریف و ارزیابی کیفیت خاک یا سلامتی خاک با این حقیقت که خاکها وظایف چند گانه ای در حفظ تولید و محیط زیست دارند پیچیده تر می گردد.

هرگونه ترکیب و ارتباط نوع خاک و کاربری زمین مستلزم مجموعه اعمالی است که کیفیت خاک را بهبود می بخشد.

اصول کلی جهت مدیریت کیفیت خاک:

اضافه نمودن ماده آلی

مصرف منظم ماده آلی با بیشتر جنبه های کیفیت خاک ارتباط دارد. مواد آلی می تواند بقایای گیاهی در سطح، ریشه گیاهان پوششی، کود دامی، کود سبز، کمپوست ، ورمی کمپوست و یا سایر منابع باشد. ماده آلی و موجوداتی که از آن تغذیه می کنند می توانند ظرفیت نگهداری آب و قابلیت دسترسی عناصر را افزایش داده و همچنین مانع کاهش فرسایش خاک گردند.

جلوگیری از شخم زیاد

شخم اثرات مثبتی داشته  اما سبب تجزیه سریع ماده آلی، بهم زدن ساختمان خاک و فشردگی خاک می شود.

مدیریت مصرف کودها و سموم

علاوه بر اثرات نامطلوب آنها می توانند برای موجودات غیر هدف مضر باشد و اگر به شکل نامناسب مدیریت شوند، منابع آب و هوا را آلود نمایند. کود دامی و سایر مواد آلی نیز به هنگام مصرف نامتعادل و زیاد می توانند آلودگی ایجاد نمایند. با این حال در شکل مثبت قضیه، کودها می توانند رشی گیاه و مقدار برگست مواد آلی به خاک را افزایش دهند.

افزایش پوشش زمین

خاکهای سخت و بدون پوشش حساس به فرسایش بادی و آبی، در حال خشک شدن و پوسته شدن هستند. پوشش زمین، خاک را حفاظت کرده و جایگاه مناسبی برای بیشتر موجودات خاک از جمله حشرات و کرمهای خاکی بوده و می تواند قابلیت دسترسی water را افزایش دهد.

منابع:

1. WATER QUALITY EVALUATION. (n.d.). Retrieved November 26, 2019, from

http://www.fao.org/3/T0234E/T0234E01.htm.

https://www.sciencedirect.com/topics/agricultural-and-biological-sciences/irrigation-water-quality

ملکوتی،محمد جعفر روش جامع و توصیه بهینه کود برای کشاورزی پایدار چاپ هفتم انتشارات دانشگاه تربیت مدرس. 1387

خرید و فروش مواد شیمیایی را به ما در مبتکران شیمی بسپارید.