آنالیز آب کشاورزی، آزمایش آب کشاورزی و تفسیر آب کشاورزی

آزمایش آب کشاورزی چیست و چه پارامترهایی دارد؟ یکی از مهم‌ترین پارامترهای بخش کشاورزی کمیت و کیفیت آب آبیاری می‌باشد. پس آزمایش آب کشاورزی نیز از مهم‌ترین کارهایی است که هر کشاورز بهتر است در برنامه کار خود داشته باشد. بدون آگاهی از کیفیت آب آبیاری و پارامترهایی مثل شوری، پی‌اچ، بی‌کربنات آب آبیاری و غیره امکان انجام کشاورزی با استاندارد بالا و موفق وجود ندارد. برهمین اساس توصیه می‌گردد برای موفقیت در کشاورزی اولین مورد که باید به آن توجه ویژه شود بحث کمیت و کیفیت آب آبیاری می‌باشد. تامین آب با کیفیت اثر مهمی در افزایش کمیت و کیفیت محصولات کشاورزی دارد. آب با کیفیت در طولانی مدت روی خاک کشاورزی هم اثر مثبت گذاشته و به بهبود کیفیت خاک نیز کمک شایانی مینماید. پس میتوان گفت در بسیاری از موارد کیفیت آب آبیاری از خاک هم مهم‌تر می‌باشد. بارها در بازدیدها مشاهده کردیم که باغدار بدون آگاهی از کیفیت آب آبیاری اقدام به احداث باغ نموده است و در آینده دچار مشکلات عدیده‌ای شده و حتی برخی باغ را از بین برده‌اند. پس انجام آزمایش آب کشاورزی با توجه به کیفیت آب آبیاری برای ما روشن می‌کند که آیا احداث باغ ممکن است یا خیر؟ و اگر امکان احداث باغ وجود دارد با توجه به پارامترهای مختلف موجود در آب مثل شوری، پی اچ، بیکربنات آب آبیاری و غیره با مشورت با کارشناسان خبره نتیجه می‌گیریم که چه محصولی و چه رقمی در این آب نتیجه بهتری می‌دهد. آب کشاورزی مانند آب آشامیدنی یک استاندارد ثابت و تعریف شده ندارد بلکه ممکن است یک محصول نسبت به شوری یا پی اچ آب حساس باشد اما یک محصول یا رقم دیگر نسبت به این موارد بسیار مقاومتر و متحمل‌تر باشد. آزمایش آب آبیاری شامل پارامترهای شیمی و فلزات سنگین می‌باشد.

فلزات سنگین در آب کشاورزی

یکی از مهم‌ترین مشکلات در آزمایش آب کشاورزی، آلودگی آب کشاورزی به فاضلاب‌های صنعتی حاوی فلزات سـنگین می‌باشد. فلزات سنگین خطرناک‌ترین آلاینده‌های شیمیایی هستند که مقدار کم آن‌ها در حد پی‌پی‌ام خطرناک و سرطان‌زا می‌باشد و همچنین پس از مدتی استفاده در کشاورزی باعث تخریب و آلودگی خاک شده و اثر منفی در عملکرد محصول کشاورزی ایجاد می‌نماید. فعالیت‌های صنعتی باعث رها شدن عناصر سنگین به محیط زیست شده است که در اثر واکنش‌های شیمیایی، حرارت و فعالیت‌های میکروبی قابل تجزیه نیستند و خاصیت تجمع در بافت‌های زیستی را نیز دارند و همانطور که گفتیم خطر سرطان‌زایی را به همراه دارد. آب‌های آلوده مانند پس آب‌های صنعتی دارای عناصر سمی مانند: کادمیوم، سرب و نیکل می‌باشند. به نحوی که غلظت این عناصر در آب فراوان است و برای گیاه ایجاد مسمومیت می‌کند.

.حد مجاز عناصری مانند آلومینیوم، بریلیوم، سلنیوم و نیکل در آب بسیار کم است و اگر از این حد مجاز بیشتر شوند برای گیاه ایجاد مسمومیت می‌کنند.

میزان EC مجاز آب برای مصارف کشاورزی

یکی از پارامترهای مهم در آبیاری و کشاورزی، میزان هدایت الکتریکی یا EC آب است. با توجه به انواع خاک و گیاهان، هر گیاه واکنش متفاوتی به شوری آب دارد. از جدول زیر برای مشخص نمودن کیفیت آب استفاده می‌نمایند:

طبقه بندی آب کشاورزی از نظر هدایت الکتریکی (منبع نشریه ۵۳۵ سازمان برنامه)

هدایت الکتریکی بر حسب میکروزیمنس بر سانتی متر	نام‌دسته	توضیحات و ملاحظات
<700	غیر شور	این آب‌ها در هر نوع بافت خاک برای آبیاری همه گیاهان قابل استفاده‌اند. در شرایط بارندگی کم، آبشویی زمستانه توصیه می‌شود.
۲۵۰۰-۷۰۰	کم شور	در خاک‌های دارای بافت سبک و متوسط بی‌خطرند. در خاک‌های رسی، آبشویی نمک‌ها و زهکشی باید انجام شود.
۸۰۰۰-۲۵۰۰	لب شور	در خاک‌های سبک با یک بار آبشویی زمستانه همراه باشد. در خاک‌های بافت متوسط و سنگین آبشویی نمک‌ها در هر نوبت آبیاری انجام شود و در این خاک‌ها برای محصولات حساس به شوری به کار نرود. در مرحله جوانه زنی، حتی‌المقدور از آب‌های غیر شور یا کم شور استفاده شود.
۱۲۰۰۰-۸۰۰۰	شور	برای گیاهان حساس به شوری در هیچ خاکی به کار نرود. در همه خاک‌ها آبشویی نمک‌ها همراه با هر آبیاری انجام شود . در مرحله جوانه‌زنی از آب‌های غیر شور و کم شور استفاده شود. در همه موارد از کاربرد این آب‌ها در خاک‌هایی که زهکشی خوبی ندارند خودداری گردد.
۲۰۰۰۰-۱۲۰۰۰	خیلی شور	فقط در موارد استثنایی (گیاهان یا ارقام مقاوم به شوری + خاک‌های سبک با زهکشی خوب) یا در شرایط اضطراری (خشکسالی) در دفعات کم استفاده از این آب‌ها مجاز است.
>20000	ابر شور	غیرمجاز برای آبیاری.

پارامترهای مهم آزمایش آب کشاورزی

1. در بحث کشاورزی پارامترهایی برای آنالیز آب مهم می‌باشند که در ذیل به معرفی آن‌هامی‌پردازیم:
2. اندازه گیری هدایت الکتریکی یا EC
3. اندازه گیری نسبت جذب سدیم یا SAR
4. اندازه گیری اسیدیته یا pH
5. اندازه گیری بی کربنات
6. اندازه گیری کلر
7. اندازه گیری کلسیم
8. اندازه گیری منیزیم
9. اندازه گیری سدیم
10. اندازه گیری بر

اندازه‌گیری هدایت الکتریکی یا EC

هدایت الکتریکی آب نشان‌دهنده میزان املاح هادی موجود در آب می‌باشد. واحد هدایت الکتریکی که آن را با EC نیز نمایش می‌دهند.

یکی از راه­‌های ساده تعیین غلظت املاح محلول در آب، اندازه‌گیری هدایت الکتریکی است. آب مقطر یا آب خالص تقریباً هادی جریان الکتریسیته نیست ولی اگر در آب نمک‌های ‌محلول ‌وجود ‌داشته ‌باشد، آب را هادی جریان ‌الکتریسیته می‌کند. ‌هر چه مقدار املاح حل شده در آب بیشتر باشد قابلیت هدایت الکتریکی نیز افزایش می‌یابد.

در کشاورزی یک اشتباه عرف شده و آن این است که خیلی از کشاورزان و کارشناسان عزیز هدایت الکتریکی را با شوری اشتباه میگیرند. در صورتی که ممکن است آبی دارای هدایت الکتریکی بالایی باشد اما این به دلیل وجود عناصر مفید مثل کلسیم و پتاسیم در آب باشد.

پس صرف اینکه هدایت الکتریکی بالا باشد دلیل بر شوری آّب نیست اما وجود سدیم بالا منجر به شوری میگردد پس ضمن توجه به شوری باید نسبت جذب سدیم (Sar) را حتما مورد توجه قرار دهیم.

اندازه گیری نسبت جذب سدیم یا SAR

سدیمی بودن یا میزان نسبی سدیم به نسبت سدیم به کلسیم و منیزیم وابسته می‌باشد اگر این نسبت بالا باشد میتوان گفت که آب شور است و دچار محدودیت خواهیم شد.

از نظر میزان سدیم به چهار دسته تقسیم می‌شوند:

سدیم کم: به راحتی می‌توان انواع گیاهان مانند هسته داران (برنج، یونجه، زعفران، زردآلو، آلو، گیلاس، سیب و بادامو …) را آبیاری کرد.

سدیم متوسط: در این نوع از آب‌ها باید در انتخاب نوع گیاهان دقت شود و در صورتی که نفوذپذیری و مقدار کلسیم خاک زیاد باشد قابل استفاده می‌باشد. اینجاست که اهمیت نسبت جذب سدیم مشخص میگردد و ممکن است دلیل بالا بودن هدایت الکتریکی یا ای سی همان کلسیم باشد که مفید است.

سدیم زیاد: در صورتی که نفوذپذیری بسیار زیاد و کلسیم به اندازه کافی باشد و شستشوی مداوم خاک انجام گیرد در گیاهان مقاوم قابل استفاده است.

سدیم خیلی زیاد ( قلیاییت زیاد): باید سعی کرد از این نوع خاک‌ها استفاده نشود. در استفاده از آب‌های با سدیم زیاد می‌توان با استفاده از مقادیر کمی گوگرد و اسیدهایی مثل اسید فسفریک و اسید انفوریک و (اسید سولفوریک با مشورت کارشناس و رعایت احتیاط) شوری و سدیم را کاهش داد. اما کشت هر گیاهی در این شرایط ممکن نیست و مستلزم کاشت گیاهان مقاوم است.

اندازه گیری اسیدیته یا pH

pH چیست و با دانستن عدد pH چه اطلاعاتی به ما می‌دهد؟

واژه pH به معنای «پتانسیل یون هیدروژن» است. pH در حقیقت، لگاریتم منفی غلظت یون‌های هیدروژن است. در متون و بسیاری از مطالعات شیمی، از واژه pH برای بیان خاصیت اسیدی یا بازی بودن یک محلول آبی یا سایر محلول‌های مایع استفاده می‌کنند.

همچنین، استفاده از این واژه به طور گسترده در بیولوژی و کشاورزی نیز کاربرد دارد. به عبارت دیگر،‌ pH یک محلول، میزان غلظت یون هیدروژن محلول در آن است.

یون ⁺H عامل اسیدی و یون ^–OH عامل بازی یا قلیایی می‌باشد. چنانچه این دو یون با هم ترکیب شوند، آب را بوجود می‌آورند که نه خاصیت اسیدی دارد و نه خاصیت قلیایی و خنثی می‌باشد.

خنثی به این معنی می‌باشد که تعداد دو یون مذکور در یک محلول به یک اندازه می‌باشد و محلول به حالت تعادل درآمده است. اگر به هر علتی میزان دو یون مذکور در محلول تغییر کند، محلول از نظر اسیدی یا قلیایی بودن تغییر می‌کند.

عملاً برای مشخص کردن اسیدی یا قلیایی بودن یک محلول، میزان یون ⁺H  را در محلول به عنوان pH می‌سنجیم و بر روی اسیدی یا قلیایی بودن محلول قضاوت می‌کنیم.

عامل مهم دیگری که تاثیر بسزایی در آب و آبیاری گیاهان و کشاورزی دارد، pH آب می‌باشد. میزان pH آب و محیط ریشه نقش مهمی در جذب عناصر دارد.
هر چه pH آب از ۵٫۵ کمتر شود یا از ۸ بیشتر شود اثرات زیان‌باری بر روی گیاه می‌گذارد. گیاهان مختلف دامنه pH خاصی برای رشد مناسب دارند که این دامنه معمولا بین ۶ تا ۷٫۵ است.

اندازه گیری بی کربنات

بی‌کربنات زیاد در آب به دو صورت مستقیم و غیرمستقیم در تغذیه گیاه اثر دارد. تاثیر غیرمستقیم بی‌کربنات زیاد در آب باعث افزایش سرعت سدیمی شدن خاک می‌شود و در نتیجه مشکلات خاک‌های سدیمی در تغذیه گیاه را به همراه دارد.
بی‌کربنات زیاد در آب باعث ایجاد اشکال در جذب آهن و روی توسط گیاه می‌شود. یعنی آب‌های دارای بی‌کربنات زیاد موجب تشدید کمبود عناصری مثل آهن و روی بر گیاه می‌شود.
گیاهان زینتی به کمبود آهن حساس هستند و شرایط خاک‌های کشور ما بطوری است که کمبود آهن دیده می‌شود لذا چنانچه بی‌کربنات آب زیاد باشد کمبود آهن تشدید می‌شود.

بی‌کربنات‌ها از عوامل اصلی قلیائیت آب آبیاری می‌باشند که به عنوان یکی از یون‌های مضر در محیط ریشه به حساب می‌آیند. آبیاری با آب بی‌کربناتی به عنوان عامل افزایش غلظت بی‌کربنات در محلول خاک یا محیط‌های آبی محسوب می‌شود.

مهم‌ترین عارضه فیزیولوژیکی ناشی از بالا بودن غلظت بی‌کربنات در محیط ریشه اختلال در جذب آهن توسط گیاه می‌باشد و بدین ترتیب زردی برگ در گیاه به عنوان یک عارضه قابل مشاهده و ناشی از کمبود آهن ظاهر می‌شود.

استفاده از کودهای اسیدی مثل اسیدفسفریک یا اسید انفوریک و یا گوگرد معدنی اسیدی به کاهش بی‌کربنات و افزایش جذب عناصر کودی به خصوص آهن کمک شایانی می‌نماید.

غلطت بر، کلر و سایر عناصر سمی

عامل مهم دیگر در ارزیابی کیفیت آب، عناصر سمی است. در آب‌های مناطق خشک، ممکن است عناصری مثل کلر، سدیم و بور به مقدار زیاد وجود داشته و باعث مسمومیت گیاه شوند.

اندازه گیری کلر و بور

سمیت کلر مانند سمیت بور می‌باشد، نوک و حاشیه برگ‌ها سوخته می‌شود و در مسمویت‌های شدید بافت‌های مرده در نوک برگ در تابستان زیاد شده تا حدی که نصف یا بیشتر قسمت انتهایی برگ می‌میرد. به دلیل شباهت بین مسمومیت کلر و بور تجزیه برگ در زمان بروز علائم قابل اهمیت است.

در بحث سمیت کلر با افزایش میزان این عنصر در آب آبیاری مسمومیت ایجاد می‌شود.  اما اگر عامل سمیت در خاک باشد با آبشویی می‌توان اثرات آن را کم کرد.

البته از آنجا که این دو عنصر دارای بار منفی هستند خطر کمتری نسبت به مسمومیت سدیم دارند چرا که عنصر بور با آبیاری بیشتر آبشویی می‌گردد و کلر در صورتی که در استخر یا جوی جاری باشد تا حد زیادی به صورت گاز بخار می‌گردد.

اندازه گیری کلسیم

وجود کلسیم به بهبود کیفیت آب آبیاری کمک شایانی می‌نماید و برای افزایش میزان کلسیم در آب و خاک می‌توان از اصلاح کننده‌های کشاورزی مثل کودهای کلسیمی مایع یا اسیدهایی مانند اسید انفوریک، اسید فسفریک و گوگرد اسیدی معدنی بهره برد.

اندازه‌گیری منیزیم

یکی از عوامل اصلی تلخ شدن آب‌های کشاورزی وجود بیش از حد منیزیوم در آب می‌باشد البته منیزیوم برای تغذیه گیاهان لازم است اما در برخی از آب‌ها میزان آن بیش از حد مجاز می‌باشد که معمولا با بالا بردن نسبت کلسیم به منیزیوم در جهت اصلاح این گونه آب‌ها اقدام می‌نمایند.

اندازه گیری سدیم

یون سدیم باعث ناپایداری ساختمان خاک می‌گردد. وقتی سدیم بیش از حد در آب وارد خاک می‌شود جذب بار منفی ذرات رس شده و ذرات رس- سدیم را تشکیل می‌دهد. در نتیجه نیروهایی که ذرات رس را در کنار هم قرار می‌دهند به شدت ضعیف می‌گردند.

وقتی خاک مرطوب است ذرات رس- سدیم به آسانی از خاکدانه‌های بزرگ خاک متلاشی و پراکنده می‌شوند و پس از خشک شدن ذرات رس- سدیم منافذ خاک به خصوص منافذ درست را مسدود کرده و لایه های متراکم و سختی ایجاد می‌شود که به صورت خاک گازوئیل مانند یا روغنی مشاهده می‌گردد.

برای اصلاح خاک‌های سدیمی اصلاح کننده‌های کلسیمی مثل کودهای کلسیم مایع یا نیترات کلسیم یا کودهای گوگردی و اسیدهایی مثل اسیدفسفریک و اسید انفوریک کمک شایانی می‌نمایند.

 با توجه به نکات یاد شده و اهمیت بسیار زیاد انجام آنالیز آب نحوه نمونه برداری از آب آبیاری به شرح ذیل می‎‌باشد.

نحوه نمونه‌برداری از آب آبیاری

برای ارزیابی کیفیت آب اولین مرحله این است که از آب نمونه برداری صورت گیرد و نمونه‌ها معمولاً بصورت بطری‌های یک لیتری انجام می‌شود که از آب رودخانه، چاه و آب قنات است و سپس نمونه‌ها در آزمایشگاه تجزیه می‌شوند.

برای نمونه برداری باید منبع نمونه برداری فعال باشد یعنی اگر میخواهیم از چاه آب نمونه برداری کنیم چاه نباید خاموش باشد و بلافاصله پس از روشن کردن چاه و خروج آب نمونه برداری نماییم بلکه یا چاه باید روشن و فعال باشد یا بعد از اینکه روشن کردیم یک ساعت از خروج آب بگذرد و بعد نمونه برداری نماییم تا دقت آزمایش بیشتر شده و خطا در آن کمتر باشد.

ظرف نمونه برداری: میزان آبی که به آزمایشگاه ارسال میشود یک لیتر باشد کافی است. پس میتوانیم از ظروف پت پلاستیکی آب معدنی یا نوشابه تمیز یا نو استفاده نماییم. فقط برای افزایش دقت در نمونه برداری کافی است چند بار ظرف نمونه برداری را با همان آب مورد آزمایش شسته و سپس پر نماییم و درب ظرف را محکم بسته و نمونه را هر چه سریعتر به آزمایشگاه تحویل نماییم.

نکته مهم: برای افزایش دقت آزمایش آب کشاورزی بهتر است ظرف را پر آب نماییم و در آن هوا و فضای خالی نگذاریم و همچنین اگر نمیتوانیم سریع نمونه آب را به آزمایشگاه ارسال نماییم آن را در محل جامیوه ای یخچال نگه داری نماییم تا شرایط برای ارسال سریع نمونه به آزمایشگاه فراهم گردد.

مشاوره تخصصی آزمایش آب با کارشناسان نارنج اسپادانا

کشاورزان عزیز که نیاز به آزمایش آب کشاورزی دارند می توانند  بصورت تلفنی از مشاوران آزمایشگاه نارنج اسپادانا بهره مند شوند. مشاوران نارنج اسپادانا تا رسیدن به نتیجه مطلوب در کنار شما هستند. برای مشاوره با کاشناسان نارنج اسپادانا می توانید با شماره های تماس زیر، البته به غیر از روزهای تعطیل) تماس بگیرید و مشکلات خود در زمینه کشاورزی و باغداری را مطرح کنید.

۰۹۱۱۱۲۹۸۹۷۹

۰۹۱۳۳۷۵۲۷۳۴

۰۹۱۳۴۹۲۵۲۴۱