کیفیت آب آبیاری و اهمیت آنالیز آن
آب آبیاری حاوی ترکیبات آلی و معدنی است که بر سلامت گیاه، سلامت و ساختار خاک و طول عمر سیستم آبیاری تأثیر می‌گذارد. بنابراین، اطلاع از کیفیت آب آبیاری در امور زراعی، یکی از عوامل مهم تولید است؛ زیرا آبیاری با کیفیت نامناسب (برای مثال، آب شور و يا سدیمی) باعث شور و سدیمی شدن زمین خواهد شد. وجود مواد آلاینده در آب، مانع رشد و حتی توقف رشد گیاه خواهد شد. بنابراین یکی از کارهای اولیه برای استفاده از آب آبیاری، آنالیز و تعیین کیفیت آن است. با دستیابی به نتایج آزمایشگاهی آب آبیاری، باغ یا مزرعه شما با اطمینان آبیاری می‌شود و به گرفتن بهینه‌ترین تصمیم‌ها در مدیریت کشاورزی و داشتن محصول سالم‌تر کمک می‌کند.
به‌طور کلی، کیفیت آب برای اهداف آبیاری بر اساس میزان نمک محلول آن تعیین می‌شود. تجزیه و تحلیل آب برای آبیاری باید شامل کاتیون‌ها (کلسیم، منیزیم و سدیم) و آنیون‌ها (بیکربنات، کربنات، سولفات و کلرید) باشد. جدول (1) نشانگر ویژگی‌های معمول مورد استفاده برای بررسی کیفیت آب و احتمال خطر بالقوه هر ویژگی برای گیاه، خاک و سیستم آبیاری می‌باشد.
جدول 1- ویژگی‌های معمول مورد استفاده برای بررسی کیفیت آب و این‌که آیا آن‌ها به‌طور بالقوه، خطری برای گیاهان (به‌دلیل کمبود یا سمیت)، خاک یا سیستم‌های آبیاری دارند یا خیر؟
| ويژگی اندازه‌گیری‌شده | خطر مستقیم گیاه | خطر خاک | خطر سیستم آبیاری |
| اسیدیته (pH) | * | * | * |
| قابلیت هدایت الکتریکی (EC) | * | * | |
| کل املاح محلول (TDS) | * | * | * |
| نسبت جذب سدیم (SAR) | * | ||
| کربنات سدیم باقی‌مانده (RSC) | * | * | |
| بیکربنات | * | * | |
| کربنات | * | * | |
| فسفر | * | * | |
| پتاسیم | * | ||
| کلسیم | * | ||
| منیزیم | * | ||
| روی | * | ||
| مس | * | ||
| منگنز | * | ||
| آهن | * | * | * |
| گوگرد | * | ||
| بور | * | ||
| سدیم | * | * | |
| کلر | * | ||
| آلومینیوم | * | * | |
| نیتروژن نیتراتی | * |
با توجه به ویژگی‌های مذکور، نخست مشخص می‌شود که آب مورد نظر، مناسب کشاورزی است یا خیر و در صورت مناسب بودن، وجود عوامل محدودکننده در آن بررسی می‌گردد و در صورت وجود عوامل محدودکننده، راه‌های برطرف کردن و یا کاهش آن‌ها توسط کارشناس متخصص ارائه می‌گردد. بنابراین آنالیز آب آبیاری، چه قبل از اجرای پروژه‌های کشاورزی و چه در حین بهره‌برداری از مزارع و يا باغ‌ها، امری مهم و حیاتی بوده که تنگناها و موانع دستیابی به حداکثر عملکرد را در ارتباط با آب آبیاری و راه‌حل‌های برون‌رفت از این مشکلات را مشخص می‌سازد.
طبقه‌بندی کیفی آب آبیاری
دو عامل مهمی که در تجزیه و تحلیل کیفیت آب آبیاری باید به آن توجه شود، کل مواد جامد محلول (TDS) و نسبت جذب سدیم (SAR) هستند.
TDS یک نمونه آب، بیانگر غلظت نمک‌های محلول در یک نمونه آب است و معمولاً به‌عنوان نمادی از شوری (EC) آب شناخته می‌شود. قابلیت هدایت الکتریکی یا شوری را می‌توان با واحدهای مختلف بیان کرد که البته این موضوع می‌تواند گاهی باعث سردرگمی افراد شود. در گزارش آزمایش کیفیت آب آبیاری، ممکن است یکی از واحدهای زیر را مشاهده کنید:
- میلی‌موس بر سانتی‌متر (mmhos/cm)
- میکروموس بر سانتی‌متر (μmhos/cm)
- دسی‌زیمنس بر متر (dS/m)
- میکروزیمنس بر سانتی‌متر (μS/cm)
رابطه بین این واحدها به‌صورت زیر است:
1,000 μmhos/cm = 1 mmho/cm = 1 dS/m = 1,000 μS/cm
SAR یک نمونه آب بیانگر نسبت سدیم به کلسیم و منیزیم است. آزمایشگاه‌هایی که آنالیز آب آبیاری را انجام می‌دهند ممکن است یک طبقه‌بندی مناسب را بر اساس سیستم توسعه‌یافته در آزمایشگاه شوری ایالات متحده در کالیفرنیا ارائه دهند (شکل 1). این سیستم طبقه‌بندی، ویژگی‌های شوری و سدیمی بودن آب را با هم ترکیب می‌کند. به‌عنوان مثال، یک نمونه آب طبقه‌بندی شده به‌صورت C3-S2 دارای رتبه شوری بالا و رتبه SAR متوسط است.
با توجه به شکل (1)، مشاهده می‌شود که مقیاس سدیمی ثابت نیست زیرا به سطح شوری بستگی دارد. به‌عنوان مثال، آبی که دارای SAR برابر با 8 است؛ درصورتی در کلاس S1 قرار می‌گیرد که شوری آن بین 100 تا 300 میکروموس بر سانتی‌متر باشد و اگر شوری آن بین 300 تا 3000 میکروموس بر سانتی‌متر باشد در کلاس S2، و اگر شوری بیش از 3000 میکروموس بر سانتی‌متر باشد، در کلاس S3 طبقه‌بندی خواهد شد.
شکل 1- نمودار مربوط به طبقه‌بندی کیفیت آب آبیاری
شوری
C1 – آب کم شور:
می‌تواند برای آبیاری اکثر محصولات در بیشتر خاک‌ها استفاده گردد و احتمال کمی وجود دارد که باعث ایجاد شوری خاک شود. در هنگام استفاده از این نوع آب، مقداری شست‌وشو مورد نیاز است که این کار در روش‌های آبیاری معمول، خودبه‌خود اتفاق می‌افتد؛ البته به جز در خاک‌هایی با نفوذپذیری کند و بسیار کند.
C2 – آب با شوری متوسط:
در صورت بروز مقدار متوسطی از آبشویی می‌توان از آن استفاده کرد. گیاهانی با تحمل متوسط به نمک را می‌توان در بیشتر موارد، بدون اعمال خاصی برای کنترل شوری پرورش داد.
C3 – آب با شوری بالا:
در خاک‌هایی با نفوذپذیری نسبتاً کند تا بسیار کند قابل استفاده نیست. حتی با نفوذپذیری کافی، مدیریت خاصی برای کنترل شوری ممکن است مورد نیاز باشد و گیاهانی با تحمل نمک خوب انتخاب شوند.
C4 – آب با شوری بسیار بالا:
برای آبیاری در شرایط معمولی مناسب نیست، اما ممکن است گاهی در شرایط بسیار خاص مورد استفاده قرار گیرد. خاک‌ها باید نفوذپذیری سریع داشته باشند، زهکشی کافی باشد و آب آبیاری باید بیش از حد استفاده شود تا آبشویی قابل توجهی فراهم شود و محصولات بسیار مقاوم به نمک باید انتخاب شوند.
سدیمی بودن
S1 – آب کم سدیم:
می‌توان از آن برای آبیاری تقریباً تمام خاک‌ها همراه با خطر کمی از ایجاد سطوح مضر سدیم قابل تبادل استفاده کرد.
S2 – آب با سدیم متوسط:
خطر سدیم قابل ملاحظه‌ای در خاک‌های با بافت ریز، به‌ویژه در شرایط آبشویی کم، ایجاد می‌کند. این آب را می‌توان در خاک‌های درشت بافت با نفوذپذیری نسبتاً سریع تا بسیار سریع استفاده کرد.
S3 – آب با سدیم بالا:
سطوح مضر سدیم قابل تبادل را در بیشتر خاک‌ها تولید می‌کند و به مدیریت خاص خاک، زهکشی خوب، شست‌وشوی زیاد و افزودن مواد آلی بالا نیاز دارد.
S4 – آب سدیم بسیار بالا:
به‌طور کلی، برای اهداف آبیاری، به‌جز در شوری کم و شاید متوسط، رضایت‌بخش نیست.
کلسیم
کلسیم اضافه‌شده به آب آبیاری می‌تواند SAR را کاهش داده و اثرات مضر سدیم را کاهش دهد. اثربخشی کلسیم اضافه‌شده به حلالیت آن در آب آبیاری بستگی دارد. حلالیت کلسیم توسط منبع کلسیم (به‌عنوان مثال، کربنات کلسیم، گچ و يا کلرید کلسیم) و غلظت یون‌های دیگر موجود در آب آبیاری کنترل می‌شود. در مقایسه با کربنات کلسیم و گچ، افزودن کلرید کلسیم منجر به ایجاد غلظت‌های بالاتر کلسیم محلول می‌شود و بیشترین تأثیر را در کاهش SAR آب آبیاری دارد. با این حال، کلرید کلسیم به‌طور قابل توجهی گرانتر از کربنات کلسیم و سولفات کلسیم (گچ) است.
گاهی اوقات یون‌های کربنات و بیکربنات موجود در آب با کلسیم و منیزیم ترکیب می‌شوند و ترکیباتی را تشکیل می‌دهند که از محلول رسوب می‌کنند. حذف کلسیم و منیزیم باعث افزایش خطر سدیم برای خاک در هنگام استفاده از آب آبیاری می‌شود. در برخی موارد، مواد معدنی کربناته، قطره چکان‌های مورد استفاده در سیستم‌های آبیاری قطره‌ای را مسدود می‌کنند. برای کنترل این مشکل می‌توان مقداری اسید ملایم به آب آبیاری اضافه نمود تا pH آن کاهش یابد.
بور
بور برای رشد طبیعی همه گیاهان ضروری است و مقدار مورد نیاز آن در مقایسه با سایر مواد معدنی کم است. با این حال، برخی از گیاهان حتی به غلظت کم بور حساس هستند. لوبیا به مقدار کم بور بسیار حساس است؛ اما ذرت، سیب زمینی و یونجه تحمل بیشتری دارند. در واقع، غلظت بوری که اغلب به گیاهان حساس آسیب می‌رساند نزدیک به غلظتی است که برای رشد طبیعی گیاهان متحمل لازم است. غلظت بور بیشتر از دو قسمت در میلیون (ppm) ممکن است برای برخی محصولات حساس مشکل‌ساز باشد، به‌ویژه در سال‌هایی که به مقادیر زیادی آب آبیاری نیاز دارند.
بدون دیدگاه