دانشنامه جامع جهانی خشکسالی، کمآبی19
فصل نوزدهم
دانشنامه جامع جهانی خشکسالی، کمآبی، شوری و بیابانزدایی
شوری آب آبیاری؛ بررسی EC، TDS، SAR، سدیم، کلر و امکان استفاده از آب شور در کشاورزی
۱. مقدمه
یکی از مهمترین عوامل ایجاد و تشدید شوری خاک، کیفیت آب آبیاری است.
ممکن است یک کشاورز خاک خود را با گچ، آبشویی یا سایر روشها اصلاح کند، اما اگر هر سال آب شور و نامناسب وارد زمین شود، مشکل شوری میتواند دوباره ایجاد شود.
به همین دلیل در کشاورزی مناطق خشک و کمآب باید همیشه دو سؤال همزمان بررسی شود:
خاک چقدر شور است؟
و
آب آبیاری چقدر شور و سدیمی است؟
—
۲. آب شور چیست؟
آب شور آبی است که مقدار املاح محلول آن نسبتاً زیاد باشد.
اما «شور بودن» فقط به یک عدد محدود نمیشود.
ممکن است دو آب EC مشابه داشته باشند، ولی به دلیل تفاوت در سدیم، کلر، بیکربنات یا سایر یونها، اثر متفاوتی بر خاک و گیاه بگذارند.
بنابراین ارزیابی علمی آب آبیاری باید چند شاخص را در نظر بگیرد.
—
۳. مهمترین شاخص آب آبیاری: EC
EC یا هدایت الکتریکی یکی از رایجترین شاخصهای ارزیابی شوری آب است.
هرچه مقدار یونهای محلول در آب بیشتر باشد، معمولاً هدایت الکتریکی نیز بیشتر میشود.
واحدهایی مانند:
dS/m
یا:
mS/cm
برای بیان EC استفاده میشوند.
EC ابزار بسیار خوبی برای پایش شوری است، اما بهتنهایی تمام ویژگیهای آب را نشان نمیدهد.
—
۴. TDS چیست؟
TDS مخفف Total Dissolved Solids و به معنی مجموع مواد جامد محلول است.
TDS معمولاً با واحد mg/L یا ppm بیان میشود.
EC و TDS ارتباط دارند، اما این دو دقیقاً یک چیز نیستند.
ضریب تبدیل EC به TDS ثابت و جهانی نیست؛ زیرا ترکیب یونهای آب بر رابطه میان آنها اثر میگذارد.
بنابراین بهتر است اگر آزمایشگاه مقدار واقعی TDS را ارائه کرده، همان مقدار مورد استفاده قرار گیرد.
—
۵. آیا آب با TDS بالا همیشه غیرقابل استفاده است؟
خیر.
قابل استفاده بودن آب برای کشاورزی به عوامل متعددی بستگی دارد:
– نوع گیاه
– مرحله رشد
– نوع خاک
– مقدار زهکشی
– بارندگی
– روش آبیاری
– مقدار آب مصرفی
– EC آب
– ترکیب یونی آب
یک گیاه مقاوم به شوری ممکن است آبی را تحمل کند که برای یک گیاه حساس مناسب نباشد.
—
۶. SAR چیست؟
SAR یا نسبت جذب سدیم شاخصی برای ارزیابی خطر سدیمیشدن ناشی از آب آبیاری است.
این شاخص رابطه سدیم با کلسیم و منیزیم آب را در نظر میگیرد.
اهمیت SAR از این جهت است که آب دارای سدیم بالا میتواند در برخی شرایط موجب افزایش خطر تخریب ساختمان خاک و کاهش نفوذپذیری شود.
بنابراین:
EC آب = شاخص شوری
و
SAR آب = شاخص مهم خطر سدیمیشدن
هر دو باید در کنار هم بررسی شوند.
—
۷. آب با EC بالا و SAR پایین
چنین آبی میتواند از نظر شوری مشکلساز باشد، ولی خطر سدیمیشدن آن ممکن است کمتر باشد.
در این شرایط مدیریت اصلی معمولاً روی:
– کنترل شوری
– انتخاب گیاه مناسب
– آبشویی
– زهکشی
– مدیریت آبیاری
متمرکز میشود.
—
۸. آب با EC پایین و SAR بالا
این حالت نیز اهمیت دارد.
ممکن است EC آب چندان بالا نباشد، ولی نسبت سدیم به کلسیم و منیزیم بهگونهای باشد که خطر سدیمیشدن خاک ایجاد کند.
پس نگاهکردن فقط به EC میتواند گمراهکننده باشد.
—
۹. کلر آب آبیاری
کلرید یکی از یونهایی است که در آب شور میتواند وجود داشته باشد.
غلظت بالای کلرید ممکن است برای بعضی گیاهان مشکل ایجاد کند.
شدت آسیب به:
– گونه گیاهی
– غلظت کلرید
– روش آبیاری
– مدت تماس
– شرایط اقلیمی
وابسته است.
—
۱۰. سدیم آب
سدیم زیاد در آب میتواند دو نوع نگرانی ایجاد کند:
نگرانی اول: اثر مستقیم بر بعضی گیاهان
نگرانی دوم: افزایش خطر سدیمیشدن خاک
بنابراین در آبهای دارای سدیم بالا، فقط اثر مستقیم روی گیاه بررسی نمیشود؛ بلکه اثر طولانیمدت آن بر خاک نیز اهمیت دارد.
—
۱۱. بیکربنات و کربنات
بیکربنات و کربنات نیز در ارزیابی آب آبیاری مهم هستند.
مقادیر بالای آنها میتوانند بر تعادل کلسیم و منیزیم و رفتار سدیم در خاک اثر بگذارند.
به همین دلیل در بررسی حرفهای آب آبیاری، بهتر است آزمایش شامل یونهای اصلی باشد.
—
۱۲. RSC چیست؟
RSC یا کربنات سدیمی باقیمانده یکی از شاخصهای ارزیابی خطر برخی آبهای آبیاری است.
این شاخص بر اساس کربنات و بیکربنات در مقایسه با کلسیم و منیزیم محاسبه میشود.
RSC بالا میتواند نشاندهنده خطر بیشتر برای مشکلات سدیمیشدن در شرایط خاص باشد.
بنابراین برای آبهای مشکوک، بررسی RSC در کنار EC و SAR مفید است.
—
۱۳. آب شور و خاک شور چه تفاوتی دارند؟
آب شور یعنی آب ورودی املاح زیادی دارد.
خاک شور یعنی نمک در محیط خاک و ناحیه ریشه تجمع پیدا کرده است.
آب شور میتواند باعث ایجاد یا تشدید خاک شور شود، اما شدت این فرایند به میزان آب مصرفی، تبخیر، بارندگی و زهکشی بستگی دارد.
—
۱۴. چرا در مناطق خشک مشکل شدیدتر است؟
در مناطق خشک و گرم:
– تبخیر زیاد است؛
– بارندگی کم است؛
– نیاز آبی گیاه بالاتر است؛
– آبشویی طبیعی کمتر است.
در نتیجه نمکهایی که همراه آب وارد خاک میشوند، ممکن است بهتدریج در ناحیه ریشه تجمع پیدا کنند.
به همین دلیل مدیریت آب آبیاری در مناطق خشک اهمیت ویژهای دارد.
—
۱۵. آب شور چگونه خاک را شور میکند؟
فرایند را میتوان ساده کرد:
آب شور → ورود نمک به خاک → جذب بخشی از آب توسط گیاه → تبخیر بخشی از آب → باقیماندن املاح → افزایش تدریجی شوری
اگر آبشویی طبیعی یا مصنوعی نتواند نمکها را از منطقه ریشه خارج کند، شوری افزایش مییابد.
—
۱۶. آیا استفاده از آب شور همیشه اشتباه است؟
خیر.
در مناطقی که آب شیرین محدود است، گاهی استفاده مدیریتشده از آب با کیفیت پایینتر امکانپذیر است.
راهکارها میتوانند شامل:
– انتخاب گیاه مقاومتر
– مخلوطکردن آب با کیفیتهای مختلف
– آبشویی کنترلشده
– زهکشی
– آبیاری دقیق
– اصلاح خاک در صورت نیاز
باشند.
هدف این است که میزان نمک ورودی و خروجی خاک مدیریت شود.
—
۱۷. مخلوطکردن آب شور و شیرین
در برخی شرایط میتوان آب با کیفیت متفاوت را مخلوط کرد تا EC نهایی کاهش یابد.
اما محاسبه باید بر اساس EC واقعی منابع آب و حجم هرکدام انجام شود.
همچنین باید توجه کرد که کاهش EC لزوماً تمام مشکلات مربوط به سدیم، کلر یا بیکربنات را حل نمیکند.
—
۱۸. آب شور برای کدام گیاهان مناسبتر است؟
تحمل شوری بین گیاهان بسیار متفاوت است.
برخی گیاهان و ارقام نسبتاً مقاومترند و برخی بسیار حساس هستند.
حتی در یک گیاه نیز تحمل شوری در مراحل مختلف رشد یکسان نیست.
بنابراین هنگام استفاده از آب شور باید:
کیفیت آب + نوع گیاه + مرحله رشد + خاک
همزمان بررسی شوند.
—
۱۹. آب شور برای باغها
درختان چندساله به کیفیت آب حساسیت ویژهای دارند؛ زیرا خاک باغ سالها در معرض همان آب قرار میگیرد.
اگر آب آبیاری نامناسب باشد، ممکن است بهتدریج:
– EC خاک افزایش یابد؛
– سدیم خاک بیشتر شود؛
– کلرید تجمع پیدا کند؛
– ساختمان خاک تغییر کند.
بنابراین در باغها پایش منظم آب و خاک اهمیت زیادی دارد.
—
۲۰. آب شور برای درختان میوه
درختان میوه از نظر تحمل شوری تفاوت زیادی دارند.
در انتخاب گیاه باید علاوه بر خود گونه، پایه درخت نیز مورد توجه قرار گیرد.
در شرایط آب شور، انتخاب پایه مقاومتر میتواند بخشی از برنامه مدیریت شوری باشد.
اما پایه مقاوم نیز به معنی بینیازی از مدیریت شوری نیست.
—
۲۱. آب شور و آبیاری قطرهای
آبیاری قطرهای میتواند به مدیریت بهتر آب کمک کند و مقدار آب در دسترس ریشه را دقیقتر کنترل نماید.
اما در آب شور، نمک ممکن است در لبههای جبهه خیسشده خاک تجمع پیدا کند.
اگر بارندگی یا آبشویی کافی وجود نداشته باشد، این نمکها ممکن است بعداً به سمت ریشه حرکت کنند.
بنابراین مدیریت شوری در آبیاری قطرهای نیز ضروری است.
—
۲۲. آب شور و آبیاری زیرسطحی
آبیاری زیرسطحی میتواند آب را در نزدیکی ناحیه ریشه قرار دهد.
اما حرکت نمک باید در طراحی سیستم در نظر گرفته شود.
در برخی شرایط، تجمع نمک در اطراف جبهه خیسشده میتواند اتفاق بیفتد.
بنابراین آبیاری زیرسطحی نیز نیازمند برنامه مناسب آبشویی است.
—
۲۳. آیا فیلتر معمولی شوری آب را حذف میکند؟
فیلترهای معمولی آبیاری برای حذف ذرات معلق و برخی ناخالصیهای فیزیکی طراحی شدهاند.
آنها معمولاً نمیتوانند نمکهای محلول را مانند یک سیستم نمکزدایی حذف کنند.
برای کاهش واقعی املاح محلول، فناوریهایی مانند اسمز معکوس یا سایر فرایندهای تخصصی تصفیه آب ممکن است لازم باشند.
—
۲۴. آیا جوشاندن آب برای کشاورزی آن را شیرین میکند؟
جوشاندن معمولی آب نمکها را از آب جدا نمیکند.
برای جداسازی نمک از آب در فرایند تقطیر، باید بخار آب از بخش آب شور جدا و سپس متراکم شود.
بنابراین صرفاً جوشاندن آب در مزرعه راهکار عملی نمکزدایی نیست.
—
۲۵. آیا گچ میتواند آب شور را شیرین کند؟
خیر.
گچ ابزار تصفیه آب و حذف نمک از آب نیست.
گچ بیشتر در اصلاح برخی خاکهای سدیمی کاربرد دارد.
اگر آب آبیاری شور باشد، باید کیفیت آب از طریق مدیریت آبیاری، اختلاط آب، آبشویی، انتخاب گیاه یا فناوری تصفیه مناسب مدیریت شود.
—
۲۶. آیا زئولیت آب شور را شیرین میکند؟
بهطور کلی نباید زئولیت را بهعنوان دستگاه یا ماده نمکزدای آب معرفی کرد.
زئولیت میتواند در برخی فرایندهای تبادل یونی و تصفیه تخصصی کاربرد داشته باشد، اما استفاده مستقیم از زئولیت در مزرعه معادل نمکزدایی کامل آب نیست.
—
۲۷. آب شور و سوپرجاذب
حداقل EC، pH، سدیم، کلسیم، منیزیم، کلرید، سولفات و بیکربنات بررسی شوند تا ارزیابی دقیقتری امکانپذیر شود.
—
کلمات کلیدی و عبارتهای جستجو
شوری آب آبیاری، آب شور کشاورزی، EC آب آبیاری، TDS آب کشاورزی، SAR آب آبیاری، آب با EC بالا، آب با TDS بالا، آب شور برای درختان، آب شور برای باغ، آب شور برای کشاورزی، استفاده از آب شور، اصلاح آب شور، کاهش شوری آب آبیاری، تصفیه آب شور کشاورزی، نمک آب کشاورزی، سدیم آب آبیاری، کلر آب آبیاری، بیکربنات آب، RSC آب آبیاری، کیفیت آب کشاورزی، آزمایش آب آبیاری، آب شور و خاک شور، آب شور و خاک سدیمی، گچ کشاورزی و آب شور، زئولیت و آب شور، آبشویی خاک شور، مدیریت آب شور، آبیاری زمین شور، آبیاری باغ با آب شور، آبیاری قطرهای با آب شور، آبیاری زیرسطحی و شوری، کاهش EC خاک، مدیریت شوری کشاورزی.
مشاوره
جهت مشاوره رایگان با نویسنده به شماره 09388406716 پیام دهید.
سوپرجاذبها میتوانند در مدیریت آب و رطوبت خاک کاربرد داشته باشند، اما نباید آنها را جایگزین تصفیه آب یا آبشویی دانست.
در محیط شور، عملکرد هر پلیمر جاذب نیز میتواند تحت تأثیر نوع و غلظت یونهای موجود در آب قرار گیرد.
بنابراین قبل از مصرف گسترده هر سوپرجاذب در آب شور، آزمایش با آب واقعی مزرعه اهمیت دارد.
—
۲۸. آب شور و کوددهی
آب شور و کوددهی بیش از حد میتوانند یکدیگر را تشدید کنند.
بسیاری از کودها خود دارای املاح محلول هستند.
اگر مقدار زیادی کود به زمین دارای آب شور اضافه شود، بار نمکی محلول خاک میتواند افزایش پیدا کند.
بنابراین در شرایط شوری، کوددهی باید دقیقتر و بر اساس نیاز واقعی گیاه انجام شود.
—
۲۹. نمونه آزمایش کامل آب آبیاری
برای بررسی حرفهای آب آبیاری بهتر است آزمایش شامل مواردی مانند:
– EC
– TDS
– pH
– سدیم
– کلسیم
– منیزیم
– کلرید
– سولفات
– بیکربنات
– کربنات
باشد.
با این اطلاعات میتوان شاخصهایی مانند SAR و RSC را نیز بررسی کرد.
—
۳۰. فقط یک بار آزمایش کافی است؟
برای تصمیم اولیه ممکن است یک آزمایش اطلاعات خوبی بدهد.
اما کیفیت آب بعضی منابع در طول سال تغییر میکند.
تغییر فصل، میزان برداشت آب، اختلاط منابع مختلف و شرایط خشکسالی میتواند کیفیت آب را تغییر دهد.
برای مزارع حساس یا دارای مشکل شوری، پایش دورهای بهتر است.
—
۳۱. نمونهبرداری صحیح آب
نمونه آب باید نماینده آبی باشد که واقعاً وارد زمین میشود.
اگر چند منبع آب وجود دارد، بهتر است هر منبع جداگانه بررسی شود.
اگر آبها در مزرعه با یکدیگر مخلوط میشوند، نمونه آب مخلوط نهایی نیز اهمیت دارد.
—
۳۲. رابطه آب آبیاری و گچ کشاورزی
اگر آب آبیاری دارای سدیم یا SAR بالا باشد، ممکن است در بلندمدت خطر سدیمیشدن خاک افزایش پیدا کند.
در چنین شرایطی ممکن است استفاده از گچ در برنامه اصلاح خاک مطرح شود.
اما مقدار گچ نباید صرفاً بر اساس EC آب تعیین شود.
برای تصمیم دقیقتر باید ترکیب آب، خاک و نیاز اصلاحی بررسی شود.
—
۳۳. رابطه آب آبیاری و زئولیت
اگر آب و خاک دارای مشکلات یونی باشند، زئولیت ممکن است بهعنوان یک ماده مکمل مورد بررسی قرار گیرد.
اما استفاده از زئولیت باید با توجه به ویژگی واقعی آن، بهخصوص ظرفیت تبادل کاتیونی، انجام شود.
زئولیت نیز جایگزین مدیریت آب و زهکشی نیست.
—
۳۴. چگونه بفهمیم آب آبیاری به خاک آسیب میزند؟
بهترین روش این است که فقط آب را آزمایش نکنیم.
آب و خاک را بهصورت یک سیستم بررسی کنیم.
اگر EC آب بالا باشد ولی خاک بهطور منظم آبشویی شود، شرایط با زمینی که همان آب را بدون آبشویی دریافت میکند متفاوت است.
بنابراین باید روند EC و سایر شاخصهای خاک نیز در طول زمان بررسی شود.
—
۳۵. یک فرمول ساده برای تصمیمگیری
برای ارزیابی آب آبیاری میتوان این ترتیب را در نظر گرفت:
EC آب → مقدار نمک
SAR → خطر سدیمیشدن
سدیم و کلر → خطر یونی برای خاک و گیاه
بیکربنات و کربنات → اثر بر تعادل کلسیم و منیزیم
زهکشی → امکان خروج نمک
نوع گیاه → میزان تحمل
این مجموعه اطلاعات بسیار ارزشمندتر از نگاهکردن به یک عدد است.
—
۳۶. آب شور و آینده کشاورزی
با کاهش منابع آب شیرین، استفاده از آبهای با کیفیت پایینتر در بسیاری از مناطق جهان اهمیت بیشتری پیدا میکند.
اما آینده کشاورزی شور فقط در «تحمل بیشتر گیاه» خلاصه نمیشود.
راهکار موفق ترکیبی از:
– اصلاح خاک
– مدیریت آب
– آبیاری دقیق
– آبشویی
– زهکشی
– انتخاب گیاه مناسب
– اصلاح مواد آلی و معدنی
– پایش EC و سایر شاخصها
خواهد بود.
—
۳۷. مهمترین اصل در مدیریت آب شور
اگر بخواهیم کل این فصل را در یک جمله خلاصه کنیم:
آب شور لزوماً به معنی آب غیرقابل استفاده نیست؛ اما استفاده از آن باید بر اساس کیفیت آب، نوع خاک، نوع گیاه، زهکشی و برنامه آبشویی مدیریت شود.
—
پرسشهای متداول
EC آب تا چه حد برای کشاورزی قابل قبول است؟
یک حد ثابت برای تمام گیاهان وجود ندارد. تحمل گیاه، خاک، زهکشی و مدیریت آب همگی مهم هستند.
آیا TDS همان EC است؟
خیر. این دو با هم ارتباط دارند ولی یکسان نیستند.
آیا EC پایین یعنی آب کاملاً مناسب است؟
خیر. ممکن است آب EC نسبتاً پایین ولی SAR یا برخی یونهای نامناسب داشته باشد.
آیا آب شور حتماً خاک را شور میکند؟
اگر نمک ورودی بیشتر از مقدار نمکی باشد که از خاک خارج میشود، خطر تجمع نمک افزایش مییابد.
آیا گچ آب شور را اصلاح میکند؟
خیر. گچ بیشتر برای اصلاح برخی خاکهای سدیمی کاربرد دارد و آب را نمکزدایی نمیکند.
آیا زئولیت شوری آب را حذف میکند؟
نباید مصرف معمول زئولیت در خاک را معادل نمکزدایی آب دانست.
بهترین آزمایش برای آب آبیاری چیست؟