-9نوعية مياه الري للمحاصيل البستانية في الزراعة المحمية ستيفانيا دي باسكاأل ،Stefania De Pascaleفرانسيسكو اورسينيب Francesco Orsiniو ألبيرتو باردوسيج Alberto Pardossi أ قسم الهندسة الزراعية والمحاصيل ،جامعة نابلس فدركو ، 2إيطاليا ب قسم العلوم الزراعية ،جامعة بلونجو ،إيطاليا ج قسم الزراعة ،جامعة الغذاء والبيئة ببيسا ،إيطاليا
مقدمة تعتبر المياه ككمية ونوعية عامل حاسم لنجاح إنتاج المحاصيل البستانية في الصوب .حيث تكون مصادر المياه محدودة أحيانا ،ولذلك فإنه يكون من الضروري استخدام مياه ذات نوعية منخفضة إلغراض الري .هذا بصفة خاصة ،حقيقي في بالد حوض البحر األبيض المتوسط ،حيث يوا جه المزارعين بدرجة متزايدة مشاكل مرتبطة بنوعية المياه المنخفضة .في هذا الباب ،يتم مناقشة أهم العوامل النوعية الفيزيائية والكيميائية للمياه .تشتمل هذه العوامل على درجة األس الهيدروجيني ) ،)pHالقلوية والملوحة .باإلضافة إلي مراجعة معايير نوعية المياه .كما تم وصف اختبارات المياه التي يجب إجراءها قبل اختيار موقع الصوبة باختصار أيضا مع األخذ في االعتبار الطرق الرسمية لتحليل المياه .فيعتبر وجود األمالح عالية الذوبان في مياه الري عامل من أهم العوامل المحددة إلنتاج المحاصيل في الصوب .وكبديل الستخدام مياه البحر وهي شائعة الحدوث في مناطق حوض البحر األبيض المتوسط (علي سبيل المثال ،المرايا،اسبانيا) -كما يمكن استخدام مياه الصرف من األغراض الصناعية أو مياه ذات درجة منخفضة من اآلبار الملوثة بالمياه الناتجة عن ترشيح مياه البحر .كما تم مناقشة التقنيات الخاصة باإلدارة والعمليات الزراعية التي يمكن استخدامها للتغلب علي بعض المشاكل المرتبطة باستخدام مثل هذه المياه مشتملة الطرق المستخدمة لمعالجة مياه الري ذات النوعية المتدنية. مواصفات نوعية مياه الري تعتمد مواصفات مياه الري علي المصدر .ويمكن تقسيم مياه الري علي أساس مصدره كما يلي:
مياه سطحية ( من األنهار ،القنوات ،البحيرات الطبيعية والصناعية)،
مياه تحت األرض أو جوفية ( من الينابيع ،اآلبار.....الخ)،
مياه صرف (من مصارف مدن وصناعة ،والتي اجري عليها أنواع مختلفة من معامالت التنقية).
فعلي سبيل المثال ،قد تكون المياه تحت األرض في المناطق الساحلية ذات نوعية هامشية لألستخدام الزراعي نتيجة لمحتوي المياه من األمالح الذائبة ،ومياه الصرف الصحي للمدن ايضا ،بسبب األضرار الصحية الناجمة عنها.
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
851
ويمكن تقسيم العوامل الواصفة لنوعية مياه الري الي ثالثة اقسام:
طبيعي (فيزيائي) :درجة الحرارة ،معلق المواد الصلبة (حبيبات تربة ،الشوائب ...الخ)
كيميائي :مواد غازية ،درجة األس الهيدروجيني ) ،)pHأمالح ذائبة ،الصالبة ،تركيز الصوديوم والكلوريد ...الخ).
بيولوجي :طحالب ،بكتيريا ،مختلف الكائنات الدقيقة.
العوامل الفيزيائية
درجة الحرارة يلزم أن تكون درجة حرارة مياه الري مقاربة بدرجة كبيرة لدرجة حرارة النبات والطبقة المحيطة بالمجموع الجذري كممارسات ري متوائمة .تؤدي درجة حرارة المياه المنخفضة إلي تغيير درجة حرارة التربة ( Wierengaوآخرون، ) 8798والتي بدورها تقلل من نشاط الجذور فيما يتعلق بامتصاص المياه والعناصر الغذائية من والي الجذور ( من المواد الكربوهيدراتية وتحوالت النمو ،علي التوالي) .ويمكن ان تحدث درجة حرارة المياه المنخفضة نقص مياه عن طريق زيادة الفارق بين النتح واالمتصاص للنبات ( .)8791 ،Langridgeفيمكن اعتبار الماء بارد عندما تقل درجة حرارته عن ثالثة أرباع حرارة الهواء فيما يتعلق بالمحاصيل البستانية ( .)8778 ،Barbieri and De Pascaleففي محصول الطماطم ،تم اقتراح ان انخفاض معدالت انتقال العناصر تعتبر مسئولة عن بطئ النمو عند درجة حرارة الباردة للجذور ( Davies .)8798 ،and Lingle فيمكن إن يسبب الماء البارد اضطرابات فسيولوجية ،وبصفة خاصة في المحاصيل األكثر حساسية ،يمكن تخزين الماء في أحواض للمساعدة علي ارتفاع درجة الحرارة .يمكن استغالل ميزة الماء الدافئ لتدفئة المحاصيل باإلضافة لتزودها بالمياه ،ومع ذلك ،يكون الماء ضار بالنبات إذا كانت درجة حرارته اعلي من 15درجة مئوية .يمكن أن تؤثر درجة حرارة المياه علي المنتج النهائي :وبصفة خاصة النباتات الورقية ،يمكن ان تسبب درجات الحرارة غير المناسبة تبقع األوراق ،والتي تقلل من قيمة المنتج.
المواد الصلبة المعلقة يمكن ان توجد المواد الصلبة من مصادر مختلفة في الماء:
حبيبات التربة ناتجة من النحر.
حبيبات دقيقة من الطين ،مواد من السيلكا والكربونات من الصخور ،الحراريات ،سيراميك و الزجاجيات المصنعة.
أنواع مختلفة من المادة المعلقة المرسبة فى المجاري المائية عن طريق مختلف الصناعات.
جزيئات دقيقة موجودة في مياه صرف المدن غير المعالج او المعالج جزئيا. هذا النوع من التلوث اليسبب ضررا مباشرا للمحاصيل عامة .وقد تنشأ المشاكل عندما يتم تبقع النباتات والمنتجات التجارية ،مما يؤدى الي نقص فيما يتعلق بالصحة والنظافة العامة والمظهر وهذا مهم بصفة خاصة فى حالة محاصيل زهور القطف .ومع ذلك ،قد تتسبب بدرجة كبيرة المواد الصلبة المعلقة في مياه الري في
.7نوعية مياه الري للمحاصيل البستانية في الزراعة المحمية
857
تعطيل معدات الري .فيمكن أن يؤدى المحتوى العالي من المواد الصلبة إلى ترسيب المادة المعلقة مما يعوق األجهزة ،مما يؤثر على سريان المياه ،مما يقلل من كفاءة التوزيع للشبكة ويزيد من الحاجة الى الصيانة .وربما يتسبب فى إصابة غير مباشرة للمحاصيل نتيجة نقص المياه وإعاقة التوزيع لألجهزة ،وبصفة خاصة فى حالة بواعث النقاطات .ويجب معالجة مشكلة المواد الصلبة فى مياه الرى أخذين فى األعتبار طريقة التوزيع المستخدمة .تتصف نظم الرى الدقيقة بعدد كبير من نقاط التوزيع مع فتحات صغيرة وأنابيب ذات اقطار صغيرة أكثر عرضة لألنسداد .وتزداد المشكلة سوءا عندما يحتوى الماء مسببات أخرى تسبب األنسداد .وتقديرا لمخاطر األنسداد وعالقتها بوجود هذه المواد مبينة فى جدول رقم .8 ربما تحتوى المواد المعلقة في مياه الصرف الصحي علي كميات مختلفة من المواد العضوية مما يؤدى الى مشاكل فى توزيع المياه .عالوة على أن إستخدام مياه الصرف الصحى التى تحتوى المواد العضوية الصلبة المعلقة يمكن أن تؤدى الى مخاطر صحية والمظهر العام .يعتبر التلوث بالمواد العضوية الطبيعية الشكل األكثر تكرارا الناتج عن التلوث بالمياه السطحية ويرجع إلى الصرف الصناعي ،ومزارع اإلنتاج الحيواني والصناعة ( على سبيل المثال ،الصنا عات الغذائية) .فالمواد العضوية فى الماء تبدأ فى التحلل مؤدية الى تزايد سريع لتكسير المواد األصلية وتكوين مواد نهائية بسيطة جدا مثل ثانى أؤكسيد الكربون ،والنيترات ،الكبريتات و الفوسفات. ويتم تكسير المواد العضوية بالدرجة األولى عن طريق البكتريا المؤكسدة .ويمكن أن يؤدى تحللها الى نقص شديد في كمية األكسجين الذائب في الماء .وتنظم شدة هذه العمليات بواسطة المناخ والظروف البيئية .طبيعيا ،يتم مصاحبة وجود تركيزات عالية من المواد العضوية الطبيعية فى المياه ملوثات اخرى ،وبصفة خاصة الجراثيم المسببة لألمراض .وقد صمم الترشيح لمنع المواد الصلبة المعلقة من األصل المعدنى أو العضوى. جدول رقم 8 تأثير نوعية المياه على إحتمال حدوث مشاكل إنسداد فى مواضع (النقاط) لنظم الرى المشكلة المحتملة فيزيائية المواد الصلبة العالقة الكيميائية: درجة الحموضة المواد الصلبة الذائبة أ منجنيز ب حديد كبريتيد الهيدروجين البيولوجية: تعداد البكتيريا
وحدات
ال توجد
ملجم /لتر <55 ملجم /لتر ملجم /لتر ملجم /لتر ملجم /لتر
<9.5 <555 <5.8 <5.8
درجة القيود على االستخدام شديدة خفيف إلى متوسط 855-55
> 855
1.5-9.5 2555 - 555 8.5- 5.8 8.5- 5.8 2.5 -5.5
>1.5 > 2555 >8.5 >8.5
<5.5 أقصى .عدد /مل
<85555
>2.5 55555-85555
>55555
أ في حين قد ال تحدث قيود في استخدام نظم الري الموضعية (التنقيط) في مثل هذا التركيز من المنجنيز ،قد تحدث سمية للنبات بتركيزات أقل. ب تركيزات الحديد> 0.5ملج /لتر قد تسبب عدم توازن غذائي في بعض المحاصيل.
Nakayama and Bucks, 1991
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
895
وخالصة القول ،تعتبر المواد الصلبة المعلقة مثل حبيبات التربة مشاكل محتملة حيث أنها يمكن أن تسد فتحات الرى كما تس بب تأكل معدات الرى .إعاقة فتحات النقاطات المسبب عن وجود الجزيئات الصلبة فى المياه يؤدي إلي رفع التكاليف ويزيد الصيانة لنظم الرى بالتنقيط ويمكن أن يؤثر على إختيارها لألستعمال.
الثوابت الكيمائية األكسجين والمكونات الغازية األخرى يتأثر وجود األؤكسجين فى المياه بدرجة الحرارة وبوجود المواد الحيوية المتحللة .ومع ذلك ،فإن تركيزه دائما مقيد بذوبان الهواء المنخفض فى المياه ،ولهذا السبب ،تكون مياه األمطار والمياه السطحية مفضلة.فيمكن أن توجد ك أ ، 2يد 2كب،2 كب 2أ 2وك يد 4أيضا فى حالتها الغازية ووجودها يمكن أن يقيد إمكانية إستخدام المياه .ويظهر أحيانا الكلور المستخدم فى تنقية ماء الشرب فى صورة غازية لكنه يصبح فى صوره متطايرة عندما يتعرض للظروف البيئية نتيجة لفعل إتحاد الضوء والهواء. درجة الحموضة ()pH تعبر درجة الحموضة ( )pHعن تركيز أيونات الهيدروجين (البروتونات ،يد )+فى محلول مائى .وبشكل أكثر تحديدا، المصطلح ،الذى نجم من قوة الهيدروجين ،يعرف كالوغاريتم (لألساس )85للتركيز (مول/لتر) اليونات الهيدروجين مع تغيراألشارة: درجة الحموضة = -
لو85
(يد)+
ويمكن أن يختلف درجة الحموضة على مقياس من 5الى 84مع أعتبار درجة الحموضة 9متعادل ،أقل من 9حامضى و أعلى من 9قاعدى أو قلوى. تنظم درجة الحموضة كل الوظائف الحيوية وإذا كانت غير مناسبة يمكن أن تثبط عمليات حيوية معينة .و درجة الحموضة للماء مع مثيلتها فى الترب ة أو مواد الزراعة المختلفة تؤثر على ذوبان ايونات األنواع المختلفة وكذلك ،العناصر المضافة للوسط .فى الحقيقة ،كل عنصر غذائى له حد أعلى للذوبان لكل فترات درجة الحموضة محددة .درجة الحموضة المثلى لمياه الرى عادة تكون بين 9.5و ،9.5الحداألقل المقبول يكون .5وعند مستويات أقل من درجة الحموضة ،فإن وجود األحماض الحرة يمكن أن يسبب ضرر مباشر للمجموع الجذرى للمحاصيل .ويمكن أن يؤثر فعل المياه على تأثير المادة. واألستخدام المطول لنفس المادة يساعد درجة الحموضة للتحرك بعيدا عن المستويات المثلى ،عادة فى أتجاه أعلى وهذه الظاهرة تزداد بأستخدام المياه القلوية الناتجة عن وجود الكربونات .إذا كان الفرق فى درجة الحموضة ليس متجاوزا يمكن أن تتعرض المادة الى هذا الن وع من التغير من خالل قوة المنظم .فيما يتعلق بالسعة التبادلية للكاتيونات ،تختلف قوة المنظم بدرجة كبيرة طبقا لنوع المادة وتكون منخفضة بدرجة ملحوظة فى بعض المواد الخاملة. يمكن أن تستخدم في أغراض الري مياه ذات درجة الحموضة .1.5- 9يقسم الماء الحامضي بوضوح (درجة أس حامضى أقل من )5أو القلوى (درجة الحموضة أكبر من )1.5كماء غير مناسب في أغراض الرى .و يدل دائما رد فعل يختلف عن التعادل معنويا بعدم صالحية ،مثل وجود أمالح معينة.
.7نوعية مياه الري للمحاصيل البستانية في الزراعة المحمية
898
تعتبر درجة الحموضة دليل لحموضة أو قلوية المياه ،ولكنها نادرا ما تكون مشكلة فى حد ذاتها .و األستخدام الرئيسى لدرجة الحموضة فى تحليل المياه من أجل التعرف على المياه غير الطبيعية .والمدى العادى لدرجة الحموضة لمياه الرى يترواح من 9.5الى . 1.4وتعتبر القيمة الشاذة كنوع من التحذير وأن المياه فى حاجة لتقيم إضافى .فمياه الرى ذات درجة أس حامضى خارج نطاق المدى الطبيعي يمكن أن تسبب خلل غذائى أو روبما تحتوى على ايونات سامة .المياه قليلة األمالح (درجة التوصيل الكهربائي أقل من 5.2ديسيسيمنز/متر ) تكون درجة الحموضة لها خارج نطاق المدى الطبيعي حيث أنها ذات سعة منظمة منخفضة جدا .هذا يجب أن يلفت النظر إلي ضرورة التنبيه علي المستخدم بوجود عدم أتزان محتملة فى األيونات والحاجة الى معرفة سبب درجة الحموضة السيئة عن طريق التحليل المعملي الكامل .و يسبب مثل هذا الماء بعض المشاكل للتربة والمحاصيل ولكنه شديد التفاعل وربما يؤدى الى تأكل المواسير والرشاشات واألجهزة الواقية. أى تغيير فى درجة الحموضة للتربة والناتج عن المياه سوف يحدث ببط حيث تنظم التربة بقوة وتقاوم التغيير .و ربما تحتاج درجة الحموضة غير الطبيعية إلى تصحيح ،أذا كان ممكنا ،عن طريق إضافة مصلحات للمياه ولكن ذلك سوف يكون عمليا فى حاالت قليلة فقط .ربما يكون من األيسر تصحيح مشكلة درجة الحموضة للتربة التى ربما تظهر من محاولة معالجة المياه.
القلوية يختلف المصطلح قلوى (درجة الحموضة أكبر من )9عن المصطلح القلوية (السعة للتبادل أو مقاومة التغير فى درجة الحموضة ) .أنة ليس من غير الشائع أن تجد مياه رى ذات درجة أس حامضى تساوى ( 9.5قلوى) ،ولكنه ذات قيمة قلوية منخفضة مقبوله للنباتات النامية .فبينما تقيس درجة الحموضة تركيز أيونات الهيدروجين ،فالقلوية مقياس نسبى لسعة المياه لمقاومة أو تغير فى درجة الحموضة أو قدرتة لتغير درجة الحموضة لوسط النمو .وكميائيا يتم التعبير عنها فى صورة جزء فى المليون من مكافى كربونات الكالسيوم .تعتبر كل من البيكربونات والكربونات والهيدروكسيد من المواد الكيمائية األولية التي تساهم فى قلوية المياه .تزداد القلوية بزيادة الكمية المذابة من الكربونات و البيكربونات .ومياه رى ذات درجة قلوية عالية (على سبيل المثال 455 ،جزء فى المليون من كربونات الكالسيوم) سوف تؤدى الى إرتفاع درجة الحموضة لوسط النمو بمرور الوقت وتتطلب إضافة حامض أكثر لتخفيض درجة الحموضة للمياه الى مستوى مقبول أذا كان ذلك مرغوبا (جدول رقم .)2 تتطلب المياه عالية القلوية (علي سبيل المثال 855 > ،جزء في المليون كربونات كالسيوم) من المزارع اعتبار استخدام أسمدة ذائبة حمضية النوع بدال من أسمدة كلسيه .يعتبر حقن األحماض استخدام شائع لمعالجة المياه عالية القلوية.
الملوحة (األمالح الذائبة الكلية)
892
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
تعتبر الملوحة من المواصفات األكثر أهمية لمياه الري. تعتبر ملوحة المياه دليل مباشر النفصال األمالح
جدول رقم 2
المعدنية الذائبة.1
الحاوية
كلما زاد تركيز الملح كلما أدي إلي زيادة الملوحة،
ت ت أو بادرات قصار ص ير /صواني سطحية قصار قطر 5-4بوصة/صواني عميقة قصار قطر 6بوصة/محاصيل معمر
خاصة أذا ما تم انفصال هذه األمالح .لقد وجد أن النترات ،الكلوريدات ،الكبريتات ،الكربونات و البيكربونات من القلوي ،العناصر األرضية القلوية
القلوية (مللي مكاف /لتر) ا علي ا دن 1.3 0.75 1.7 0.75 2.1 0.75 2.6 0.75
1999 ،Will and Faust
(صوديوم ،بوتاسيوم ،ماغنسيوم ،كالسيوم) من األكثر شيوعا .بعض العناصر المنفردة (علي سبيل المثال ،بورون ،كلور، صوديوم) لها تأثيرات هامة متساوية .عند تحديد معايير المالئمة يتم عمل إشارة خاصة إلي:
التركيز الكلي لألمالح في المحلول؛
النسبة المقارنة للصوديوم ( )Naإلي الكاتيونات األخرى؛
تركيز أيونات معينة التي ربما تكون سامة للنباتات (علي سبيل المثال ،بورون ،كلوريد ،صوديوم).
الستعمال الماء غير المناسب (في صورة كمية أو نوعية األمالح المتواجدة) إلغراض الري تأثير سالب علي عالقة التربة -الماء -النبات ككل ،أحيانا حتي تقيد بدرجة كبيرة األنشطة الفسيولوجية الطبيعية والسعة اإلنتاجية للمحاصيل. يمكن قياس الملوحة بوسائل تحليلية أو طرق التوصيل الكهربائي .في حالة القياسات التحليلية ،يتم التعبير عن الملوحة في صورة المحتوي الكلي من األ مالح المذابة في وحدات حجمية (جم/لتر أو ملجم /لنر) أو كتركيز األمالح المعدنية كجزء في المليون .يعرف الماء كماء ردئ أو مالح عندما يكون محتواه من األمالح الكلية (المواد الصلبة الثابتة أو األمالح الكلية المذابة) 2جم/لتر ( 2555جزء في المليون) أو أكثر
.2
تأخذ طرق التوصيل الكهربائي في الحسبان الضغط األسموزي الذي ينجم عن تركيز أمالح معين في المحلول؛ يكون دليل الملوحة الذي تم تبنية في هذه الحالة هو درجة التوصيل الكهربائي ( :)ECكانت وحدة القياس لعديد من
1يمكن أن تتحلل األمالح الذائبة في الماء لتكون أيونات ذات شحنات .أذا كان األيون يحمل شحنة موجبة ( ،)+فيطلق عليها كاتيون .أذا كان األيون يحمل شحنة سالبة ( ،)-فيطلق عليها أنيون .والكاتوينات األكثر شيوعا ذات األهتمام هي الكالسيوم ) ،)Ca2+الماغنسيوم ( ،)Mg2+والصوديوم ()Na+؛ واألنيونات األكثر شيوعا هي البيكربونات ( ،)HCO3-والكلوريد ( ،)Cl-والكبريتات ( .)SO42-ويقيس جهاز قياس درجة التوصيل الكهربائي الكمية النسبية الكلية لكل من األنيونات الذائبة أو الكاتوينات الذائبة .يعد الماء النقي ،في وجود قليل أو عدم وجود امالح ذائبة ،موصل ردئ لأللكترونات وتكون قيمة التوصيل الكهربائي منخفضة جدا أو تقارب الصفر .فمن المثير لألهتمام ،أن اليوريا المذابة في الماء لعمل محلول سمادي ال تتحلل ،ولهذا ال يمكن قياسها بطريقة مناسبة عند استخدام جهاز قياس درجة التوصيل الكهربائي. 2يتم الحصول علي دليل تحليلي كامل بواسطة ميللمكافئ /لتر ( .( meq/litreيتم حساب ميللمكافئ /لتر بقسمة الجزء في المليون ( )ppmعلي الوزن المكافئ ( ) EWلأليون المعني .و يتم حساب الوزن المكافئ أليون واحد بقسمة الوزن الجزئي علي تكافؤ األيون .علي سبيل المثال ،مع الصوديوم ،يكون ( 21= EWالوزن المكافيء يساوي 21مقسوما على التكافوء ،وهو يساوي .)8إذا كان تركيز الصوديوم 855جزء بالمليون، يكون التركيز معبرا عنه بالمليمكافيء/لتر مساويا .4.1
.7نوعية مياه الري للمحاصيل البستانية في الزراعة المحمية
891
السنوات ال mho3وبتحديد أكثر ،ميلليموز لكل سنتيمتر (ملليمول/سم) وميكرو ميللموز لكل سنتيمتر( )µmho/cmعند 25م ،حيث أن 8ملليمول/سم = .µmho/cm 8555يكون المكافئ المتري للملليموز/سم هو سيمنز ،أو ملليسيمنز لكل سنتيمتر ( )mS/cmأو مايكرو سيمنز/سم ( ،)µS/cmحيث أن .µS/cm 8555 = mS/cm 8 = mho/cm 8تستخدم المراجع العلمية عامة ديسيسيمنز لكل متر (ديسيسيمنز/متر) لقياس التوصيل ،مع اعتبار أن mS/cmو µS/cmهما الوحدتان المقبولتان والمعترف بهما لقياس ملوحة الماء ،حيث أن 8ديسيسيمنز/متر = µS/cm8555 = mS/cm 8كما قيست بواسطة عداد التوصيل .يعرف الماء كماء ردئ أو مالح عندما تكون درجة التوصيل الكهربائي (1 = )EC ديسيسيمنز/متر أو أكثر (عند 25م) .أنه من الممكن التحويل من وحدة معينة الي األخري عن طريق الرجوع الي جداول معينة أو استخدام معادلة (جدول رقم .4)1علي اساس مستويات التوصيل الكهربائي ،تم اقتراح مخططات تقسيم المياه لتحديد رتب مياه الري (جدول رقم )4و اضرار الملوحة لمياه الري (جدول رقم .)5
خطر الملوحة يمكن أن يؤدي استخدام ماء الري المالح إلي ثالثة أنواع من المشاكل:
زيادة في القدرة األسموزية للمحلول الدائر (تأثير اسموزي) مع زيادة مشاكل امتصاص الماء بالنسبة للنباتات (جفاف فسيولوجي)؛
تأثيرات كيميائية وفيزيائية للمادة؛
السمية النباتية.
فسيولوجي اإلجهاد الملحي تواجد الملح في المحلول المدور يمكن أن يثبط النمو لمدة موسمين:
يقلل تواجد الملح في التربة من إتاحة الماء لالمتصاص بواسطة النباتات ،مؤديا إلي نمو منخفض .يسمي هذا العامل " تأثير اسموزي " .
3جاء أساس هذه الوحدة من األوم ،وهو وحدة تستخدم لقياس المقاومة الكهربائية .إذا كانت المقاومة تساوي 8أوم مع مرور تيار يساوي 8فولت عبرها ،فإنها توصل 8أمبير من التيار الكهربائي .والمعادلة الكهربائية هي: ( Vفولت) = ( Iأمبير) ( R xالمقاومة باألوم )ohm معكوس المقاومة هو التوصيل ،ويقاس بال"مو" ( mhoالهجاء العكسي لكلمة .)ohm 4يعبر عادة عن المحتوى الكلي لألمالح أو مجموع المواد الصلبة الذائبة ( )TDSبالجزء في المليون ،ويتم احتساب ذلك من قيمة التوصيل الكهربي EC( ECبالمليسيمنز/سم مضروبأ في )945للحصول على المواد الصلبة الذائبة بالجزء في المليون .على سبيل المثال ،إذا كان التوصيل الكهربي يساوي 8.9مليسيمنز/سم ( 8524 = )945 x8.9جزء في المليون .ويمكن أيضا حساب التركيز بالمليمكافئ/لتر من مجموع األمالح عن طريق ضرب التوصيل الكهربي ( ECبالمليسيمنز/سم) في .85على سبيل المثال ،إذا كان التوصيل الكهربي يساوي 2.92 مليسيمنز/سم 29.2 = 85 xمليمكافئ /لتر.
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
894
إذا ما دخلت كمية زائدة من الملح في مسار نتح النبات ،فسوف يؤدي الي تلف خالياه بواسطة "تأثير السمية النباتية".
يقلل التأثير األسموزي علي نمو الورقة ونمو المجموع الجذري ،تقليل التصريف الثغري وكنتيجة لذلك ،عملية التمثيل الضوئي .تعتبر العمليات األيضية و الخلوية مشابهه إلي تلك المتعلقة باإلجهاد المائي. طبيعيا ،ال يتم امتصاص األمالح بواسطة األنسجة النامية عند تركيزات يمكن أن تثبط النمو .في الحقيقة ،يتم إمداد النسيج المرستيمي بدرجة كبيرة بالعناصر الغذائية عبر اللحاء ،والتي منها يتم التخلص من األمالح .عالوة علي ذلك، يمكن للخاليا المتمددة أن تمنع األمالح الداخلة عبر تيار السائل المار بالخشب بواسطة وسائل تجاوز فجوي .بهذه الطريقة، ال تثبط األمالح التي تصل النبات نمو النسيج الجديد مباشرتا .ومع ذلك ،يحسن وجود األمالح من شيخوخة الورقة .يؤدي االنتقال المستمر في األوراق مكتملة النتح إلي تراكم عالي من ايونات مثل N+و ، Cl-مع الموت المبكر للنسيج .إذا ما استمرت األوراق الجديدة بتعويض األوراق الميتة القديمة ،ستظل عملية البناء الضوئي دون تغير ويمكن للنبات اإلنتاج طبيعيا .ومن ناحية أخري ،سوف يحدث انخفاض للمحصول .يتضمن االنخفاض في النمو مرحلتين:
عندما يبدأ اإلجهاد ،يظهر االنخفاض وكنتيجة للتأثير األسموزي الراجع إلي وجود ايونات خارج الجذور.
من ثم ،يتم تلف األنسجة ويحدث شيخوخة األوراق؛ يعتمد المعدل التي يموت عنده األوراق القديمة علي المعدل التي عنده تتراكم األيونات.
يتم التحكم في نقل األيونات في أربع مواقع نباتية :
قشرة الجذر
النسيج الخشبي
نقطة االتصال بين هذان الموقعان السابقان
األوراق
يهدف التحكم في الجذور لتقليل كمية األيونات المنقولة للجزء األعلى من النبات ،بينما يتم التخلص من األمالح في األوراق في سائل اللحاء .آلية إضافية تأخذ مكانها في عديد من النباتات الملحية :فهي تحتوي علي خاليا متخصصة (غدد ملحية و مثانات) للتخلص من األمالح الزائدة .يعتبر عملية التخلص من األمالح الزائدة هام خاصة فيما يتعلق بالمعمرات والتي فيها يمكن لألوراق أن تعيش لعدة سنوات.
.7نوعية مياه الري للمحاصيل البستانية في الزراعة المحمية
جدول رقم 3 م امل التحويل :وحدات شائعة االستخدام لقيا تركيز ا م ، ا يونات والمواد الم ذية ت يل الك ربي الو ()EC الكالسيوم Ca+2 الم نيسيوم Mg+2 الصوديوم )(Na+
العسر الكلي
الكلوريدات )(Cl بيكربونات ()HCO3 الكبريتات ()S- -2SO4
النيتروجين النيتراتي ()N NO3 نيتروجين ن ادري ()N-+NH4
المحددات التي ت خذ في االعتبار في التحليل الكيميائي لم ايه الري
1جز في المليون = 1مل م /لتر = 1 3 جرام/م ميكروسيمنز /سم وملليسيمنز /سم ديسيسيمنز /م جز في المليون مليمول /لتر مل مكاف / لتر جز في المليون مليمول /لتر مل مكاف / لتر جز في المليون مليمول /لتر مل مكاف / لتر جز في المليون من كربونات الكالسيوم ( °درجة ال رنسية) 10 = ° 1 :ملجم /لتر من الكالسيوم +الم نيسيوم ( في صور كربونات الكالسيوم) °د (درجة ا لمانية)° 1 :د = 10مل م /لتر من الكالسيوم +الم نيسيوم (في صور أكسيد الكالسيوم)
جز في المليون مليمول /لتر مل مكاف / لتر جز في المليون مليمول /لتر مل مكاف / لتر جز من المليون من Sجز في المليون -2SO4مليمول /لتر مل مكاف /لتر جز في المليون Nجز في المليون ،+NH4ملمول /لتر مل مكاف /لتر
جز في المليون Nجز في المليون NH4+مليمول /لتر مل مكاف /لتر
ال وس ات ()P- -3PO4
جز في المليون Pجز في المليون P2O5 3 جز في المليون PO4
البوتاسيوم ()+ K
جز في المليون ،Kجز في المليون K2O مول /لتر مل مكاف /لتر
الحديد )(Fe المن نيز )(Mn+2 النحا )(Cu الزن )(Zn البورون ()B موليبدينوم ()Mo باردوسسي و خرون2004 ،
جز جز جز جز جز جز
في المليون في المليون في المليون في المليون في المليون في المليون
895
مليمول /لتر مليمول /لتر مليمول /لتر مليمول /لتر مليمول /لتر مليمول /لتر
ا م الذائبة الكلية ( /لتر)= التوصيل الك ربي • EC ( 0.64ديسيسيمنز /م) 1000ميكروسيمنز /سم = 1وملليسيمنز /سم = 1 ديسيسيمنز /م ملمول /لتر= جز في المليون 40/مل مكاف /لتر= جز في المليون 20/ ملمول /لتر = جز في المليون 24.3 /مل مكاف /لتر= جز في المليون 12.15/ ملمول /لتر = مل مكاف /لتر = جز في المليون 23/ جز في المليون من كربونات الكالسيوم= جز في المليون كالسيوم • + 2.5جز في المليون م نيسيوم • 4.1 = °جز من المليون كربونات الكالسيوم 10 / °د = 1.79/ °
ملمول /لتر = مل مكاف /لتر = جز في المليون35.45/ ملمول /لتر = مل مكاف /لتر = جز في المليون61/ جز من المليون = Sجز من المليون من 3 / -2SO4 مليمول /لتر = جز من المليون 3 /Sمل مكاف /لتر = جز من المليون 16/ S جز في المليون من = Nجز في المليون NO3 4.43/ مليمول /لتر = مل مكاف /لتر = جز من المليون 14/ N جز في المليون = Nجز في المليون 1.28 /NO3 مليمول /لتر = مل مكاف /لتر = جز من المليونN14/ مليمول /لتر = Pجز من المليون 2.29/ P2O5 جز في المليون = Pجز من المليون 3.07/ -3PO4 مليمول /لتر = جز من المليون 30.97 / P جز في المليون = Kجز من المليون 1.2/ K2O مليمول /لتر = مل مكاف /لتر = جز من المليون / K 39.1 ملمول /لتر = جز في المليون 0.0558 / ملمول /لتر = جز في المليون 0.0549 / ملمول /لتر = جز في المليون 0.0635 / ملمول /لتر = جز في المليون 0.0654 / ملمول /لتر = جز في المليون 0.010 / ملمول /لتر = جز في المليون 0.0959 /
899
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
جدول رقم 4 ف ة المياه فئة ،1ممتازة فئة ،2جيدة ب الفئة ،3مسموح بها ج الفئة ،4مشكوك في صالحيتها الفئة ،5غير مناسبة أ ميكروسيمنز/سم عند ° 256م ب يجب الغسيل إذا ما استخدمت. ج وجوب الصرف الجيد وربما ضارة للنباتات الحساسة. سكوفيلد1936 ،
التركيز (مواد صلبة كلية) األمالح الكلية الذائبة التوصيل الك ربي أ (جز في المليو ) (ميكروسيمنز/سم) 175 250 525-175 750-250 1400-525 2000-750 2100-1400 3000-2000 2100 3000
جدول رقم 5 خطورة ملوحة مياه الري على أسا
التوصيل الك ربي ()EC
الخطورة المياه التي عادة ال يالح بها أي آثار ضارة .فرصة ضئيلة لزيادة تطور الملوحة. المياه التي قد يكون لها آثار ضارة على المحاصيل الحساسة أ .مطلوب غسيل معتدل للحد من تراكم األمالح. المياه التي قد يكون لها آثار سلبية على العديد من المحاصيل وتتطلب إدارة حذرة للممارسات .وستزداد الملوحة إذا لم يتم الغسيل على نحو كاف. المياه التي يمكن استخدامها فقط للنباتاتب التي تتحمل الملوحة في تربة لها نفاذية مع إدارة حذرة للممارسات وأحيانا فقط للمحاصيل األكثر حساسية .من الضروري الغسيل الزائد .وينبغي إجراء اختبار للتربة لزيادة الملوحة سنويا. أ على سبيل المثال الفاصوليا الميدان ،الخس ،الفلفل ،البصل ،الجزر ،والفاصوليا. ب على سبيل المثال بنجر السكر والقمح والشعير.
التوصيل الك ربي (مليسيمنز/سم) <0.75 1.50-0.75 3.0-1.50 7.5-3.0
هرجرتز وكنودسن.1977 ،
تقدير تحمل الملوحة يوجد عالقة خطية بين ملوحة التربة و إنتاج النبات ،عبر عنها كما يلي (Mass & ،Mass & Hoffman model 1977):،Hoffman ≥a
)with EC،P =100 – b(EC – a
حيث: تعتبر Pإنتاج المحصول مقارنة مع اعلي إنتاج محتمل في الظروف المثلي ()%
.7نوعية مياه الري للمحاصيل البستانية في الزراعة المحمية
تعتبر ECمتوسط درجة التوصيل الكهربائي لعجينة مشبعة مأخوذة من
899
تحتوي مياه الري عادة ،خاصة إذا ما كان المصدر من مياه جوفية ،علي
منطقة انتشار الجذور( في mS/cmأو
بعض الكميات من األمالح الذائبة .تشكل بعض هذه األمالح الذائبة
ديسيسيمنز/متر)
(صوديوم ،كلوريد ،بورون ،فلوريد وحديد) اهتمام اكبر للمزارعين عن
تعتبر aحد بداية التأثر بالملوحة معبرا عنها في ( mS/cmأو ديسيسيمنز/متر) تعتبر bاالنحدار معبرا عنه في نسبة مئوية
لكل
mS/cm
(أو
غيرها .تشكل األمالح الصلبة الذائبة قلق حيث تعتبر إما سامة مباشرتا للنباتات ،تعوق امتصاص الماء بواسطة الجذور أو تسبب تبقع المجموع
الخضري الذي يقلل قيمة النباتات ككل .ربما يشار للماء العالي في
ديسيسيمنز/متر)
األمالح الذائبة كماء مالح .تقاس األمالح الكلية الذائبة بسهولة بواسطة
من الواضح أن بعض األنواع تعتبر أكثر
متابعة التوصيل الكهربائي ( )ECفي المحلول.
تحمال لألمالح عن البعض اآلخر .عادة تكون درجة التحمل مرتبطة بنسبة
نوعية المياه للزراعة ،منظمة ا غذية والزراعة،ورقة 29الري والصر
بالكتلة المنتجة في األراضي الملحية مقارنة باألراضي غير الملحية ،بعد السماح للنمو لفترة ممتدة من الوقت .فيما يتعلق بأنواع زهور الزينة ،تعتبر كمية الزهور ووجود األوراق المكتملة جماليا من االعتبارات أيضا .حاولت دراسات مختلفة تقسيم درجة تحمل 5األنواع المنزرعة للملوحة .يبين جدول رقم 9درجة التحمل للملوحة في محاصيل الخضر المختلفة. بينما تم عمل تقدم كبير في تقسيم مختلف األنواع النباتية علي أساس مستوي تحملها للملوحة ،إال أن األخيرة تعتبر مختلفة بدرجة عالية بناءا علي التركيب الوراثي ،التربة و الظروف المناخية و التقنيات الزراعية المستخدمة .خاصة ،تبني اإلستراتجيات الزراعية المناسبة ،مع االرتباط مع االختيار الواعي للنوع والصنف ،يمكن أن يجعل من الممكن تقليل االنخفاض في المحصول .هذا يتعلق بصفة خاصة بالتحكم في الملوحة في منطقة الجذر ،خاصة أثناء أطوار اإلنبات وبداية التكشف .يمكن أن يتحقق بواسطة زيادة عدد الريات أو أعطاء االحتياجات الغسيلية.
عناصر سامة يمكن أن يسبب وجود أيونات سامة في الماء مشاكل السمية النباتية – سمية مباشره للعمليات الفسيولوجية المختلفة للنبات أو عدم االتزان الغذائي – مع مستويات مختلفة من التحمل في مختلف النباتات .تنجم مشاكل السمية عندما تتراكم العناصر الموجودة في مياه الري في النسيج النباتي إلي حد ممكن أن يسبب انخفاضات في المحصول ،مستقال عن تركيز مجموع المذاب .يعتبر الكلور ،الكبريت ،البورون ،الصوديوم و األمونيوم عناصر قادرة علي توليد ظواهر السمية .تظهر ظواهر 5تكون آثار الملوحة على نوعية اإلنتاج النباتي دائما تقريبا سلبية في مستويات التوتر المرتفعة ،ولكن في ظروف اإلجهاد المعتدل ،يمكن أن تتفوق اآلثار اإليجابية بشكل كبير على اآلثار السلبية .على سبيل المثال الطماطم يكون لها لون أفضل وتزداد نسبة المواد الصلبة الذائبة ،بينما تتحسن الخصائص الحسية في الشمام.
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
السمية نفسها بطريقة مميزة لكل عنصر وتظهر
جدول رقم 6
بوضوح علي األوراق القديمة حيث يكون التراكم أكبر .يعتبر الصوديوم العالي ( )Naمحل اهتمام المزارعين حيث أنه يمكن يعظم من مشاكل الملوحة ،يتدخل في إتاحة الماغنسيوم و الكالسيوم في الوسط ويسبب حرق للمجموع الخضري. يعتبر الكبريت ( )Sو الكلور ( )Clعنصران ضروريان لنمو النبات .تمتص بعض المحاصيل (الصليبية ،البقولية ،البطاطس) كميات ملموسة من الكبريت ( 95كجم هكتار .)8-ومع ذلك ،إذا ما وجدت كميات ضخمة من هذا العنصر في مياه الري ،فيمكنها إلحاق ضرر للمحاصيل كنتيجة للسمية المباشرة .بصفة عامة يوجد الكبريت في الماء في صورة كبريتات ( .)SO4-2ومع ذلك، في ظل ظروف بيئية مخفضة ،يمكن للكبريتات أن تتحول إلي كبريتيدات ( )SO3-1التي لها فعل سام للنبات؛ حقا ،تسبب الكبريتيدات ترسيب
891
الفول البنجر القرنبيط الكرنب الشمام الفلفل الجزر الكرفس الخيار الخس البصل البطاطس الفجل السبانخ الكوسة البطاطا الطماطم البطيخ
0خسارة محصول التوصيل الكهربي (مليسيمنز/سم)
10خسارة محصول التوصيل الكهربي (مليسيمنز/سم)
25خسارة محصول التوصيل الكهربي (مليسيمنز/سم)
0.7 2.7 1.9 1.2 1.7 1.0 0.7 1.2 1.7 0.9 0.8 1.1 0.8 1.3 2.1 1.0 0.5 1.5
1.0 3.4 2.6 1.9 2.6 1.5 1.1 2.3 2.2 1.4 1.2 1.7 1.3 2.2 2.6 1.6 2.3 2.4
1.5 4.5 3.7 2.9 5.5 2.2 1.9 3.9 2.9 2.1 1.8 2.5 2.1 3.5 3.2 2.5 4.4 3.8
النتزاك وآخرون ( ،)2007دي باسكال وآخرون ( ،)2012أورسيني وآخرون ()2013
للحديد ،مؤديا إلي أعراض سمية في النباتات. يستمد الكلوريد ( )Cl-في الماء من تحلل أمالح الكلوريدات الموجودة في الماء و الكلورة ( )Cl2لمياه الصرف الصحي المنقاة .يكون الكلوريد المرتفع غالبا مرتبط مع تركيز الصوديوم المرتفع .ال يمتص Cl-بواسطة التربة ،ولكنه يتحرك بسهولة داخل المحلول المدور ،والذي منه يتم امتصاصه بواسطة الجذور وتراكمه في األوراق .عند التركيزات العالية، يمكنه أن يتداخل مع امتصاص النترات و انتقال األحماض العضوية داخل وبين الخاليا .تظهر أعراض السمية من الكلوريد كاحتراق وجفاف للنسيج الورقي (بدأ من القمم واستمرارا علي طول الحواف) ،اسمرار ،أصفرار مبكر وتساقط الورقة (جدول رقم .)9 فيما يتعلق بمعظم األنواع غير الخشبية ،يمكن تقدير التحمل للكلوريد علي أساس قيم بداية التأثر المعطاة في جداول تحمل الملوحة (جدول رقم :)1مع افتراض أن الملوحة تتكون بصفة أساسية من أمالح الكلوريدات ،بضرب قيم بداية التأثر بالملوحة ديسيسيمنز/متر في 85للحصول علي التركيزات التقريبي من Cl-في mol/m3في مياه الري أو في مستخلص التربة المشبع ،والتي يمكن حينئذ ضربة في 15.4لحساب التركيزات كجم/م.1تعتمد قدرة الكلوريدات والكبريتات إلحداث ضرر علي حساسية األنواع المروية ويظهر هذا الضرر بصفة أساسية عندما يحدث بلل للمجموع الخضري (علي سبيل المثال ،الري بالرش).
.7نوعية مياه الري للمحاصيل البستانية في الزراعة المحمية
يعتبر البورون ( )Bعنصر ضروري لحياة النبات ،لكنه
897
جدول رقم 7
يمكن أن يكون سام حتى عند التركيزات المنخفضة جدا.
كلوريدات (مليمكافي /لتر) <2.0 4.0-2.1
كلوريدات (جز بالمليو ) <70 140-71
المناطق البركانية والحارة ،حيث تحتوي معظم المياه
10.0-4.1
350-140
> 10.0
> 350
وبصفة عامة ،توجد التركيزات السامة للبورون ( )Bفي أراضي المناطق القاحلة و في مياه اآلبار والجداول في السطحية مستويات مقبولة من البورون .يمكن أن توجد كميات ملموسة من البورون في مياه الري بسبب سريانه من المتبقي لتنقية النباتات ،حيث يوجد هذا العنصر في المنظفات المنزلية في صورة بورات الصوديوم .تعتبر مستويات 5.5-5.2ملجم/لتر في مياه الري طبيعية .ومع ذلك ،مستوي أعلي من 5.1يمكن أن يكون ضارة بالمحاصيل الحساسة .تكون مياه ري تحتوي علي بورون أعلي من 4.5ملجم/لتر غير مناسبة لكل المحاصيل تقريبا .تختلف النباتات في مستويات تحملها حيث تتراوح بين القيمتان العليا والدنيا .تظهر بوضوح مبدئيا تأثيرات السمية للبورون في األوراق القديمة في صورة اص فرار ،بقع بيضاء أو نسيج جاف عند قمة وحواف الورقة. يؤثر أيضا عمر النبات في اإلصابة أو انتشار المشكلة. تعتبر البادرات أكثر حساسية عن النباتات البالغة من نفس النوع عامة (جدول رقم .)7تقلل استراتجيات اإلدارة من مشاكل البورون عندما يكون مصدر المياه عالي ومشتمل البورون المستبعد من المصادر السمادية، مؤديا إلي زيادة pHالوسط ومستوي الكالسيوم (جدول رقم .)85 عتبر مياه اآلبار أحيانا غنية خاصة في ايون الحديد ( .)Feيمكن أن تواجه النباتات المحبة للوسط الحمضي مشاكل عندما تروي بماء محتوي علي ايون الحديد ويتم نموها في تربة أو وسط حمضي .في الظروف الحمضية، ال يترسب الحديد في صورة ايونات الحديد ،لكن يزداد تركيزه في المحلول ويمكن أن يكون سام .تسبب مستويات الحديد العالي مشاكل جمالية للنباتات وتركيبات الصوب
مالحظات عامة
أ
عموما آمنة لجميع النباتات النباتات الحساسة عادة ما تظهر إصابة طفيف إلى معتدلة النباتات معتدلى التحمل تظهر عادة إصابة طفيفة إلى كبيرة مشاكل حادة
أ معظم المحاصيل الحولية والمعمر قصير -ا جل تتحمل الكلوريدات ب كل معتدل ل متحمل لل اية ،ويمكن للمديرين االعتماد عل م ر خطر الملوحة لتقييم العنب ونباتات الزينة الخ بية حساسة م اكل استخدام المياه .ا جار ،و للكلوريدات.
جدول رقم 8 المحصول
الفراولة الفول البصل الجزر الفجل الخس اللفت الفلفل الذرة البطاطس البطاطا الفول الكرنب الكرفس السبانخ الخيار الطماطم القرنبيط الكوسة -كروية بنجر أحمر كوسة اسطوانية
أ
التركيز األ صى للكلوريد بدو خسائر للمحصول 3 جز بالمليو مول/م
10 10 10 10 10 10 10 15 15 15 15 15 15 15 20 25 25 25 30 40 45
350 350 350 350 350 350 350 525 525 525 525 525 525 525 700 875 875 875 1050 1400 1575
أ تستخدم هذه البيانات فقط كمؤشر للتحمل النسبي بين المحاصيل؛ التحمل المطلق يختلف ،اعتمادا على المناخ ،وظروف التربة والممارسات الزراعية. ب تركيزات الكلور Cl-في عينات التربة المشبعة من منطقة الجذر. ج أقل تحمال خالل مراحل االنبثاق والشتل. ماس( 1990 ،الجدوالن رقم 7و )8
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
895
عامة .يمكن أن تؤدي المستويات العالية أيضا إلي تراكم علي أجهزة الري مما ينتج عنه انسداد النقاط .تسبب المستويات جدول رقم 9 المنخفضة تغير اللون و المستويات العالية سمية في أضرار البورو في مياه الري نسيج النبات. ضرر المحصول الحسا تركيزات البورو مرضي لجميع المحاصيل < 0.5جزء بالمليون مرضية بالنسبة لمعظم المحاصيل؛ 1.0 – 0.5جزء بالمليون المحاصيل الحساسة قد يظهر عليها أضرار مرضية للمحاصيل شبه المتحملة ،وعادة 2.0 – 1.0جزء بالمليون ينخفض نمو المحاصيل الحساسة مناسبة فقط للنباتات المتحملة > 2.0جزء بالمليون أ النباتات التي تزرع في تربة بها جير مرتفع قد تتحمل البورون أكثر من تلك التي تنمو في تربة غير كلسية.
جدا في مياه الري .يطلق عليها ما يسمي "عناصر
جدول رقم 10
نادرة" وتكون متواجدة بكميات صغيرة في الماء عامة؛
درجة المياه ممتاز جيد مسموح مشكوك به غير مناسبة
م موعة المحاصيل نصف متحملة حس اسة <0.33 67،33-0،0 00،67-1،0 25،00-1،1 >1.25
<0.67 33،67-1،0 00،33-2،1 50،00-2،2 >2.5
أ الحدود المسموح بها (البورون بالجزء في المليون). ماس( 1990 ،الجداول 9و )10
ت تتفاعل عناصر أخري عديدة مع التربة وال يمكن إزالتها عن طريق الغسيل ،مما ينجم عنه تراكم للسمية في التربة و في النباتات ،رغم وجود تركيزات منخفضة
وتتصرف بطريقة مشابهة وتسبب مشاكل مماثلة (جدول متحملة <1.00 00،00-2،1 00،00-3،2 75،00-3،3 >3.75
رقم .)88 عديد من هذه العناصر (علي سبيل المثال ،زرنيخ، كادميوم ،كوبالت ،كروم ،نحاس ،زئبق ،منجنيز ،نيكل، رصاص ،قصدير و لثيوم) تسمي معادن ثقيلة (بكثافة أعلي من 5جم/سم .)1ينجم التلوث بالمعادن الثقيلة
بدرجة كبيرة من األنشطة البشرية (الصناعة ،حركة السيارات) .يعتبر بعضها ضروري لعديد من الكائنات الحية ،لكنها تصبح سامة عندما يتعدي تركيزاتها حدود بداية التأثر المختلفة من عنصر الي عنصر و من كائن إلي آخر .عند استخدام ماء به تركيزات عالية من معادن ثقيلة ،يجب األخذ في االعتبار المخاطر التالية:
ضرر مباشر ناتج عن السمية النباتية
تراكم للعنصر في الوسط
امتصاص ،نقل و تراكم في النبات
انتشار عبر سلسلة الغذاء
تستخدم األدوات المستخدمة في مقاومة الملوحة و مستويات الصوديوم أيضا في مقاومة ظاهرة السمية .كما هو الحال مع كل مشاكل الملوحة ،تزداد مشاكل السمية أيضا أثناء فترة اعلي متطلبات نتح -بخر بيئي ،مما يعني عندما يكون ماء ذات نوعية جيدة متاح ،يكون من األفضل أن يتم استخدامه أثناء الفترة األعلى حرارة لموسم الري. العســـــرة يعتبر الكالسيوم ( )Caو الماغنسيوم ( )Mgعناصر هامة للمحاصيل وتلعب دور اساسي في األتزان الكاتيوني للتربة، مخففا للتأثيرات السالبة للصوديوم.
فهما يوجدان في الماء في صورة أيونات منتجة بواسطة تحلل األمالح ،مثل النترات،
الكلوريدات ،الكبريتات ،الكربونات و البيكربونات .يمثل مدي محتوي امالح الكالسيوم و الماغنسيوم في الماء بالعسرة. تقاس العسرة بواسطة درجات المانية وفرنسية .تتوافق درجة ألمانية واحدة ( )dHمع 85ملجم من أؤكسيد كالسيوم أو
.7نوعية مياه الري للمحاصيل البستانية في الزراعة المحمية
898
9.87ملجم من أؤكسيد ماغنسيوم لكل لتر ماء .ولهذا تتكون درجة فرنسية واحدة ( )fمن 5.9ملجم من أؤكسيد كالسيوم لكل لتر ماء .ولهذا تعتبر حوالي نصف درجة المانية. تكون عسرة الماء إما: جدول رقم 11
الحدود الموصى بها لمكونات المياه المستصلحة للري (ملجم /لتر) استخدام طويل األجل
استخدام صير األجل
مالحظات
المكو ا لمونيوم Al
5.0
20
الزرني As
0.10
2.0
البريليوم Be
0.10
0.5
البورون B
0.75
2.0
الكادميوم Cd
0.01
0.05
الكروم Cr
0.1
1.0
الكوبالت Co
0.05
5.0
Cu
0.2
5.0
ال لورايد Fl الحديد Fe
1.0 5.0
15.0 20.0
5.0 2.5
10.0 2.5
المن نيز Mn
0.2
10.0
الموليبدينوم Mo
0.01
0.05
النيكل Ni
0.2
2.0
السيلينيوم Se
0.02
0.02
ال اناديوم V الزن Zn
0.1 2.0
1.0 10.0
يمكن أن يسبب عدم ا نتاجية في التربة الحمضية ،ولكن التربة في درجة الحموضة 8.0-5.5ترسب ايون وتقضي عل السمية. تختل سمية النباتات ب د ،وتتراو بين 12مل /لتر لح ي ة السودان ل أقل من 0.05م لج /لتر ل رز . تختل سمية النباتات ب د ،تتراو بين 5مل /لتر للكرنب ل 0.5مل /لتر بالنسبة لل اصوليا الم تر ة ضروري لنمو النبات ،م نمو أمثل للعديد من ال محاصيل عند الم حلول الم ذي .سامة لكثير من النباتات بضعة أع ار ملج/لتر ب الحساسة (مثل الحمضيات ) عند 1ملج/لتر .معظم ا ع اب تتحمل نسبيا من 2.0حتي 10ملج /لتر. تركيزات منخ ضة تصل ل سامة للحبوب وال بنجر و الل ت ب 0.1ملج/لتر في المحلول الم ذي .ينص بحدود محافظة. للنمو .ينص بحدود غير معتر ب عموما كعنصر أساسي محافظة بسبب نق المعرفة عن حدود السمية للنباتات. سامة لنباتات الطماطم عند 0.1ملجم /لتر في المحلول الم ذي . يميل ل أن يكون غير ن ط في التربة المتعادلة والقلوية. سام لعدد من النباتات عند 1.0-0.1ملج /لتر في المحلول الم ذي . غير ن ط في التربة المتعادلة والقلوية. غير سام للنباتات في التربة الم وا ،ولكن يمكن أن يس م في تحمض التربة وفقدان ال وس ور و لموليبدينوم الضروريين. يمكن أن يثبط نمو الخ يا النباتية بتركيزات عالية جدا. التربة. يتحمل معظم المحاصيل حت 5ملجم /لتر متحر ب سمي للموال في الجرعات المنخ ضة الحد الموص ب هو 0.075ملجم /لتر. عند بضعة أع ار ل بضعة سام لعدد من المحاصيل ملي رام/لتر في التربة الحمضية. غير سام للنباتات بتركيزات طبيعية في التربة والمياه .يمكن أن في تربة ب ا مستويات يكون سام للما ية ذا ما زرعت ا ع عالية من الموليبدينوم المتا . سام لعدد من النباتات عند 1.0-0.5ملجم /لتر انخ اض السمية عند درجة الحموضة المتعادلة أو القلوية. تركيزات منخ ضة و للحيوانات ذا ما زرعت سامة للنباتات ب في تربة ب ا مستويات منخ ضة من السيلينيوم المضا . ا ع سام لكثير من النباتات بتركيزات منخ ضة نسبيا. تركيزات مت اوتة جدا ،تنخ ض السمية سام لكثير من النباتات ب زياد رقم الحموضة ( 6أو أعل ) وفي التربة دقيقة البنا أو ب العضوية.
النحا
الرصا الليثيوم Li
Pb
وكالة حماية البيئة بالواليات المتحدة.2004 ،
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
مؤقتة ،تنجم عن كربونات الكالسيوم و الماغنسيوم (يمكن إزالتها بغلي الماء)؛ أو
دائمة ،نظرا لوجود كبريتات الكالسيوم و الماغنسيوم ،النترات و الكلوريدات
892
يمكن تقسيم الماء الي:
عذب ( dH85-5؛ ) f25-5
متوسط ( dH25-85؛ )f 11 -25
عسر (> dH25؛> ) f11
تؤثر العسرة المؤقتة علي الظروف الغذائية العامة في الوسط ،مؤدية الي زيادة .pHهذا يمكن أن يكون ذات تأثير سالب علي النباتات الحمضية (علي سبيل المثال ،بعض نباتات الزينة) .في األوساط الحمضية جدا ،يمكن أن يكون للماء العسر تأثير موجب .تعتمد قدرة النباتات علي مقاومة عسرة ماء الري علي :قوة المنظم للوسط، pHاألساسية وكمية المياه المستعملة .بصفة عامة ،في حالة العسرة المؤقتة ،تكون حدود المقاومة العليا حوالي dH85أو . f 81
في حالة العسرة الكلية ،تكون حدود المقاومة العليا حوالي dH25أو . f 11تتجة لإلزهار محاصيل زهور معينة ،مثل القرنفليات واألقحوانات حتي عندما تروي بماء دائم العسرة > : dH25في هذه الحالة ،تكون العسرة المؤقتة أقل من .dH 85وعلي العكس من ذلك ،يمكن أن تكون النباتات الحساسة جدا للعسرة معرضة للضرر بواسطة مياه عسرة < .dH 85يمكن لماء الري عالي المحتوي من الكربونات والبيكربونات أن يسد اجهزة توزيع الماء ،خاصة المستخدم منها في الري الدقيق (التنقيط ،الرش الدقيق) .إذا ما تعدي مستوي الكربونات الحدود المشار اليها في التقسيم ،فيجب تقدير مدي الحاجة لمعاملة الماء إما طبيعيا أو كيميائيا.
يمكن عمل تدابير لتحسين الماء العسر ،علي سبيل المثال ،بإضافة أحماض:
حمض كبريتيك مركز = 85سم/1م 1من الماء لكل درجة المانية من العسرة المؤقتة
حمض األؤكساليك = 22.5سم/1م 1من الماء لكل درجة المانية من العسرة المؤقتة
يمكن إزالة العسرة ايضا عبر استخدام التبادل األيوني للراتنجات .يزيل هذا النظام الكالسيوم و الماغنسيوم من الماء ويستبدلهما بالبوتاسيوم ،الصوديوم و ،في بعض الحاالت ،ايونات H+و .OH- مواد غذائية يعتبر كل من النيتروجين ( )Nوالفوسفور ( )Pعنصران رئيسيان في تغذية النبات .عندما يخصب الماء السطحي بمواد غذائية زائدة ،فيمكن أن يؤدي الي زيادة في إنتاجية الكتلة النباتية في الجسم من الماء .تعرف هذه الظاهرة بالتخثث ،يمكن أن تؤدي الي إختزال في تركيز األؤكسجين في الماء ،بعد فساد المادة العضوية المتكونة بهذه الطريقة ،مع تغيرات في التعايشية المائية .يعزي هذا الشكل من تلوث المياه طبيعيا الي النشاط الزراعي ،نتيجة إلنطالق النيتروجين والفوسفور من الحقول المسمدة .يمكن إعتبار هذا حقيقيا في المناطق التي تتصف بمزارع األنتاج الحيواني المكثف و األستخدام المفرط للسماد العضوي .ومع ذلك ،كميات كبيرة من Nو Pيتم جلبها الي المصادر المائية بواسطة محطات التنقية السكنية والصناعية أو ،األسوء من ذلك ،بواسطة مواسير المجاري غير المعاملة.
.7نوعية مياه الري للمحاصيل البستانية في الزراعة المحمية
891
من الناحية الزراعية ،يمكن أعتبار وجود النيتروجين في مياه الري ميزة عامة ،حيث أنه يقلل أو يلغي تكاليف السماد النيتروجيني .ومع ذلك ،يمكن أن تنجم مشاكل متعلقة بكمياتة وتوزيعة عبر الزمن .ولذلك فيوصي بحساب التسميد مع األخذ في األعتبار كميات العناصر الغذائية الموجودة بماء الري ،لتجنب األتاحة الزائدة من العناصر الغذائية وانطالقها الي مياة الجريان السطحي من األرض المروية. علي سبيل المثال: Nفي ماء الري = 55ملجم/لتر إحتياج الري = 255ملم (= 255لتر/م)2 55ملجم/لتر 255 xلتر/م 8555 = 2ملجم /Nم 85= 2جم /Nم 855 =2كجم /Nهكتار النيتروجين المضاف بواسطة مياه الري ،التي يجب طرحها من الجرعة التي يجب توزيعها عبر التسميد من خالل مياه الري (.)fertigation يمكن أن يؤدى األفراط في العناصر الغذائية وبالتالى نمو الطحالب الي مشاكل في نظام توزيع المياه الناجم من إعاقة سريان المياه و رفع شفط المضخات واعتراض الموزعات .في وجود المواد العضوية الصلبة في المعلق ،فانة من المستحسن استخدام حصي وشبكات الفالتر .في بعض الحاالت ،ربما يكون نزع النيتروجين ضروريا. مؤشرات محسوبة أدت الحاجة العتبار العالقات بين التركيزات للعديد من األيونات الي ادخال عدد من المؤشرات المحسوبة علي اساس البيانات التحليلية .وصفت فقط هنا الدالئل ذات األهمية للزراعة المحمية. نسبة امتصاص الصوديوم () SAR يمتص الصوديوم بواسطة الغرويات في التربة ويحدد عدم التلبد وتأثيرات هامة علي النفاذية .ومع ذلك ،فأن مخاطرة أمتصاص الصوديوم الموجود بالماء الذي يمتص فعليا بواسطة التربة تقل في وجود الكالسيوم ( )Caو الماغنسيوم ( .)Mgتعتبر نسبة إمتصاص الصوديوم ( )SARدليل صمم لتقدير هذه المخاطرة .يتم حسابها بإستخدام المعادلة التالية:
= SAR
حيث يتم التعبير عن التركيزات بالمليمكافئ /لتر .بصفة عامة ،يعتبر الماء الذي تزيد قيمة نسبة إمتصاص الصوديوم ( )SARأكثر من (85أو 5لمحاصيل الزهور ،التي تعتبر ذات حساسية مفرطة لألمالح) محفوفة بالمخاطر (جدول رقم .)82حاول بعض الباحثين جعل تقدير مخاطر الصوديوم أكثر تعقيدا بواسطة إدخال ثوابت واستحداث دالئل معدلة ،ليست ذات صلة هنا.6 6تم حديثا تطوير عملية تنقيح نسبة الصوديوم المدمصة SARوالتي يطلق عليها "نسبة الصوديوم المدمصة المعدلة" .تتضمن "نسبة الصوديوم المدمصة المعدلة" اآلثار اإلضافية لترسيب الكالسيوم في التربة وعالقتها بلتركيزات الكربونات والبيكربونات .ال توجد مشكلة إذا كانت قيمة "نسبة
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
جدول رقم 12 أضرار الصوديوم في المياه على أسا أضرار الصوديوم في المياه يم نسبة ادمصاص الصوديوم
894
يم نسبة ادمصاص الصوديوم
10-1 18-10 26-18 > 26
منخفض متوسط مرتفع مرتفع جدا
تعليقات يجب الحذر من استخدام محاصيل حساسة للصوديوم الحاجة إلضافات (مثل الجبس) والغسيل عادة غير مناسب لالستخدام المستمر عادة غير مناسب لالستخدام
آيسرز ووستكوت1985 ،
نسبة الكلوريد /بيكربونات تختلف مستويات الملوحة للمياه الجوفية علي مدار العام ،وتكون عامة اعلي أثناء الفصل الجاف .يعتبر دخول مياه البحر في المياه الجوفية أحد األسباب المحتملة لهذا األختالف – ظاهرة عالية الحدوث في عديد من المناطق الساحلية (بسبب الزراعة ،الصناعة ،السياحة ....الخ .).يختلف ماء البحر عن المياه الجوفية ،حيث تعتبر غنية جدا في أيونات الكلوريد؛ تحتوي المياه الجوفية تركيزات عالية نسبيا من الكربونات و البيكربونات .يعتبر زيادة أيونات الكلوريد و نسبة تركيز أيونات الكربونات /البيكربونات دليل علي احتمال تلوث المياه الجوفية بماء البحر.
األتزا األيوني في مياه الري ،يكون مجموع التركيزات بالميليمكافئ /لتر لأليونات الموجبة (كاتيونات) مساويا لمجموع التركيزات بالميليمكافئ /لتر لأليونات السالبة (انيونات) .من الممكن أن يتم حساب االتزان األيوني بالتعبير عن التركيزات للكاتيونات الرئيسية ( ) K+، Na+، Mg2+، Ca2+بالميليمكافئ /لتر وجمعها .وبتكرار هذه العملية مع األنيونات الرئيسية (H ،CO32- ) NO3-، SO42-، Cl-،CO3ينتج نتيجة مشابهه؛ فإذا ما اختلفت النتائج اختالفا معنويا ،كظهور ايون بكميات كبيرة ولميكون موجودا في التحليل ،أو حدوث خطأ. إنه من المهم أن تتذكر أن مجموع التركيزات (بالميليمكافئ /لتر) للكاتيونات ( Cأو األنيونات )Aتكون مرتبطة حسابيا بالتوصيل الكهربائي ECمن المعادلة التالية: EC (dS/cm) =0.1 x C
الحموضة ،القلوية وتحميض المياه في ممارسة الري ،خاصة في التسميد عبر الري ،يتم تحميض الماء غالبا لتقليل التلبيس والمحافظة علي pHالوسط عند المستويات المثلي ،عامة بين 5.5و .)9.5 <( 9.5علي الرغم من أن هذه العملية يتم تنفيذها عامة أليا بواسطة أجهزة معينة ،فإنه من المهم أن تكون قادرا علي حساب كمية الحامض المطلوبة للوصول إلي pHالمرغوبة ،حيث أن األحماض المستعملة (نيتريك ،فوسفوريك وكبريتيك) تعتبر أيضا أسمدة ولذلك فإنه من الضروري أن تعرف كمية العناصر الغذائية المضافة خالل عملية التحميض .فضال عن أن pHمياه الري ،فإن القلوية تعتبر هامة ،علي سبيل المثال ،تركيز الصوديوم المدمصة المعدلة" أقل من 9.5سواء من الصوديوم أو النفاذية .تتزايد المشاكل إذا تراوحت القيمة بين .7.5-9.5ويتوقع مشاكل حادة إذا زادت القيمة عن .7.5
.7نوعية مياه الري للمحاصيل البستانية في الزراعة المحمية
(بالميليمكافئ /لتر) ايونات البيكربونات (H CO3- )
895
جدول رقم 13
والكربونات ( .)CO32-في الواقع ،كما يقترح
مصطلح القلوية ،تحدد القلوية كمية الحمض
فيزيائية مجموع المواد الصلبة الذائبة التوصيل الكهربي درجة الحرارة العسر
يعد تحليل مياه الري أمر ضروري لإلنتاج
الرواسب كيميائية pH الحموضة/القلوية نو وتركيز ا نيونات والكاتيونات: Ca++ مليمكافي /لتر الكالسيوم Mg++ مليمكافي /لتر الم نيسيوم Na+ مليمكافي /لتر الصوديوم -مليمكافي /لتر CO3 كربونات مليمكافي /لتر HCO3 بيكربونات مليمكافي /لتر Cl كلوريد -مليمكافي /لتر SO4 كبريتات SAR نسبة ادمصا الصوديوم مليجرام /لتر B البورون مليجرام /لتر معادن نادر مليجرام /لتر معادن ثقيلة مليجرام /لتر N-NO3 نيتروجين نتراتي مليجرام /لتر P-PO4 ال وس ور ال وس اتي مليجرام /لتر K البوتاسيوم أ ديسيسيمنز/م بالوحدات القياسية الدولية ( SIتعادل 1مليموز /سم) مللي رام لكل لتر = جز في المليون أيضا ،مل م /لتر ~ × 640التوصيل الك ربي بالديسيسيمنز /م
تحليالن علي األقل للبحث عن أي تغيرات لمكونات
جدول رقم 14
المطلوب لتصحيح .pH
تحليل مياه الري :وحدات ،مصطلحات واخذ عينات بالصوبة لتجنب ظاهرة السمية النباتية للمحاصيل، ترشيد التسميد ( خاصة في حالة )fertigation وتقرير ما إذا كان هناك حاجة لتثبيت مصنع خاص لمعالجة المياه أم ال .عند تحليل المياه يجب الرجوع الي طرق التحليل الرسمية. أخذ العينات يمكن إجراء التحليل في أي وقت من السنة ،لكن ربما تختلف خصائص المياه بوضوح بناءا علي المطر الموسمي ،خاصة في حالة مصادر المياه السطحية .إذا لم يكن هناك معلومات متاحة عن الظروف العادية للبئر ،فأنه من المفضل إجراء
TDS ECW T
ملجم /لتر أ ديسيسيمنز/م °م مليجرام مكافيء كربونات كالسيوم/لتر رام /لتر
المياه :تحليل أثناء فترة المطر والتحليل اآلخر أثناء فترة الجفاف .حينئذ سوف يكون تكرار التحليل القياسي في المعمل كل 1-8سنوات كافي ،يعتبر إجراء اختبارات pHوالتوصيل الكهربائي ()EC علي فترات باستخدام أجهزة محمولة صديقة للمستخدم جزء ضروري ألجهزة أي مزرعة. أنه من السهولة بمكان القيام بأخذ عينات من مياه الري ،بإتباع قواعد أساسية قليلة:
يلزم أن يكون قد تم إنشاء البئر منذ عدة أسابيع علي األقل قبل هذا اإلجراء ،كما يلزم أن يكون البئر مستخدم بانتظام؛ إذا
الملوحة توصيل كهربي (مليسيمنز/سم) مجموع المواد الصلبة الذائبة (جزء بالمليون) صوديوم ()SAR سمية من امتصا الجذر صوديوم ()SAR كلوريد (مليمكافي /لتر) كلوريد (جز في المليون) البورون (جز في المليون) الم ذيات الزائد المتنوعة نيتروجين نتراتي(جز بالمليون) بيكربونات (ملمكاف /لتر)
<0.75
3.00 - 0.75
>3.00
<480 <6.0
1920- 480 9.00- 6.00
>1920 >9.00
<3.00 <4.00 <140 <0.50
9.00- 3.00 10.0- 3.00 350- 140 2.00- 0.50
>9.00 >10.0 >350 >2.00
<5.00 <1.50
30.0- 5.00 8.50- 1.50
>30.0 >8.5
ايرز ووتسكوت ( 1985 ،الجداول 13و )14
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
899
كان البئر غير مستخدم لبعض الوقت ،فيجب استخدامه لعدة أيام قبل آخذ العينة.
قبل آخذ العينة ،يجب السماح للماء بالسريان لمدة عدة دقائق.
يجب استخدام زجاجة بولي اثيلين نظيفة سعتها 8لتر علي األقل (و ملئها كاملتا)؛ ومع ذلك ،حيث ربما تتطلب بعض القياسات حجم أكبر من الماء ،فيوصي باالتصال بالمعمل مسبقا للحصول علي معلومات اكثرتفصيال.
يجب إرسال العينة المعمل بأسرع اإلمكان ،مع تسمية مرفقة مشتملة تفاصيل عن المزرعة والمحصول ،االسم أو الرقم المستخدم لتحديد مصدر المياه ونوع التحليل المراد إجراءه .إذا ،ألي سبب ،مر 2-8يوم قبل إرسال العينة ،فأنه يكون من الضروري االتصال بالمعمل للحصول علي النصيحة فيما يتعلق بأفضل طرق التخزين، والتي يمكن أن تختلف بناءا علي الثوابت المراد فحصها.
الثوابت التحليلية التي يتم قياسها يعتبر اختيار الثوابت التي يتم قياسها بواسطة المعمل (جدول رقم 85و )89نتيجة للمفاضلة بين الحاجة لجمع معلومات كثيرة قدر اإلمكان والتكلفة .وكدليل تقريبي ،يمكن أن يتكلف تحليل مفصل جدا (مقترح فيما يتعلق بالتسميد عبر الري في جدول رقم 255-75 )89يوروا ،أو حتى أكثر ،حسب الموقع الجغرافي و نوع المعمل .ولذلك يكون االختيار ليس سهال دائما ،ويلزم أن يتم علي أساس:
البيانات التحليلية السابقة؛
سبب طلب التحليل؛
مواصفات المزرعة (النوع المنزرع ،تقنية الزراعة...الخ).؛
المواصفات المحلية.
في مصطلحات ابسط ،يمكن تقسيم مواصفات المياه الكيماوية إلي أربع أقسام مختلفة:
- pHالتوصيل الك ربائي ( .)ECيسمح التوصيل الكهربائي ( )ECبتقدير مبدئي للمياه ،لكنه غير كافي للحكم
جدول رقم 15 المستويات المطلوبة للعناصر المغذية والمكونات األخرى لمياه الري ياسات مياه الري درجة الحموضة القلوية ت يل الك ربي الو العسر الكالسيوم المغنيسيوم الصوديوم كبريتات كلوريد البورون الفلورايد أ
المدى المر و
أ
6.0-5.8 2.6- 0.75مل مكافئ /لتر كربونات الكالسيوم < 1.5ملي /سم 150-100ملج كربونات الكالسيوم /لتر 100-40جزء في المليون 50-30جزء في المليون < 50جزء في المليون < 50جزء في المليون < 150-100جزء في المليون < 0.5جزء في المليون < 0.75جزء في المليون
قد يكون المدى المناسب أوسع من المدى المرغوب
الدقيق .تتعلق ECبمحتوي األمالح ككل التي ،بدورها، تكون مرتبطة بالضغط األسموزي.
تركيز المواد الموصفة .هذا يساعد علي تقسيم
المياه علي أساس تأثيراته علي التربة/الوسط، المحصول وأنظمة توصيل المياه؛ يجب قياس هذه الثوابت دائما.
تركيز العناصر الكبرى والصغرى .يخبرنا هذا
عن "قوة التسميد" للمياه ويدلنا علي مخاطر السمية المتوقعة المرتبطة بتركيز العناصر الدقيقة ،التي تعتمد علي pHالمياه (تزداد المخاطر كلما تناقصت .)pH أ قد يكون المدى المناسب أوسع من المدى المرغوب
تحتاج هذه الثوابت إلي قياسها لإلدارة السمادية الدقيقة أو إذا كانت المساحة تعرض مخاطر خاصة .يمكن أن
.7نوعية مياه الري للمحاصيل البستانية في الزراعة المحمية
899
تكون البيانات المتاحة بواسطة المزارع المجاورة التي يوجد بها آبار ذات أعماق مشابهه مفيدة جدا.
تركيز المواد السامة .بينما ال توجد عامة كميات خطيرة في المياه ،يمكن أحيانا أن تكون مشكلة .يوصي باستخدامها فقط إذا كان هناك شك في وجود تلوث .يمكن أن تكون المعادن الثقيلة من أصل جيولوجي ،لكنها أحيانا نتيجة للنشاط البشري.
تم عرض المعني للثوابت المختلفة في جدول رقم .89كما يوجد ثوابت أخري (علي سبيل المثال ،فيما يتعلق بالضرر البيولوجي) التي يمكن بحثها أيضا ،لكن ال يتم اعتبارها عامة لمياه الري .كخالصة:
تعتبر نوعية المياه حاسمة إلنتاج ناجح للمحاصيل البستانية بالصوبة.
يجب إجراء اختبارات نوعية مياه مناسبة قبل اختيار موقع الصوبة.
يمكن أن تتغير خواص المياه معنويا أثناء السنة .خاصة عندما يزداد الطلب علي البئر األرضي و ينخفض مستوي الماء األرضي.
يعرض جدول رقم 89المعايير الختيار النوع المناسب للتحليل .يجب اقلمة المقترحات العامة لتناسب الحالة الفردية .ومع ذلك ،إنه ليس من الممكن األشارة إلي نوع تحليل معين لكل وضع مقدما ويجب التفكير في اإلستعانة بنصيحة الخبير.
تفسير تقرير المعمل
يمكن ان يبدو تفسير وثيقة التحليل معقد بالنسبة للمواطن العادي إلسباب مختلفة.
أوال ،أنه لمن الضروري تحديد القيمة التي يبدأ بعدها حدوث أثر أو ضرر " ،"threshold valueأو التركيز الذي تصبح المادة اعاله ضارة .تمتلك األنواع المنزرعة مستويات مختلفة للتحمل كما تشكل تقنية الزراعة ايضا عامل حاسم :علي سبيل المثال ،يمكن أن يشكل محتوي أمالح معين خطورة لمحصول بالصوبة ولكنه ليس كذلك بالنسبة لمحصول حقلي حيث يتم غسيله علي فترات بواسطة المطر.
ثانيا ،يلزم تقدير نوعية مياه الري بفحص العالقة بين الثوابت المختلفة :علي سبيل المثال ،يمكن تحمل محتوي أمالح معين إذا ما كانت األيونات الموجودة كالسيوم و ماغنسيوم بصفة اساسية ،بينما قد تكون ضارة إذا ما كانت السيادة للصوديوم والكلوريدات.
891
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط جدول رقم 16 : الحموضة/القلوية
pH
يعبر عن حموضة أو قاعدية الم ايه 7.0 ،هي التعادل ،وانخفاض القيم عن ذلك تشير إلى الحموضة والقيم األعلى تشير إلى قاعدية.
التوصيل الكهربي مجموع المواد الصلبة الذائبة
EC TDS
تشير إلى الكمية اإلجمالية من األمالح الموجودة.التوصيل الكهربي ECهو أبسط قياس ا ،والذي يشير إلى تقييم أولي لنوعية المياه (للتحويل ،أنظر الجدول .)3
المواد المحددة الكالسيوم الم نيسيوم
Ca++ Mg++
يمتص النبات بكميات كبير و غيرسام حت بتركيزات عالية ذا كان موجودا بكميات كبير ،ف ن تي اعل م الكربونات و البيكربونات لت كيل ق ور جيرية ،تترسب في الخراطيم ،و المنقطات وا ورا . مجمو الكالسيوم و الم نيسيوم يمثل مجمو درجة عسر المياه.
الصوديوم
Na+
يمتص النبات ،وال غن عن بتركيزات منخ ضة يسبب عموما م كلة ن يميل ل التربة /البيئة م ثار سامة للنباتات ،و يدهور الخصائ ال يزيائية للتربة.
كلوريد
Cl
-
يمتص النبات ،ضروري بتركيزات منخ ضة للنباتات الراقية ،ولكن عاد ما ي كل م كلة ن يميل ل التراكم في التربة أو البيئة م ثار سامة للنباتات.
كربونات بيكربونات
CO3 HCO3
2-
تدريجي في التربة أو البيئة يسبب زياد الحموضة في وجود الكالسيوم أو الم نيسيوم ،ت كل ا تتراكم الكربونات مركبات غير قابلة للذوبان ( ق ور جيرية ) التي يمكن أن تسبب م اكل في بكات الري والترسب عل ا ورا .تتواجد الكربونات فقط ذا كان الرقم ال يدروجيني أ بر من .8.3-8.0 وي ار ل ذل أيضا بمصطل " القلوية ".
كبريتات
2-
SO4
الكبريت ( ) Sعنصر ضروري للنباتات ويتم امتصاص ،في كل كبريتات ،بكميات كبير .يمكن أن يكون هنا تركيز مرت في المياه يتراكم في التربة أو البيئة ،مسببا زياد في نسبة الملوحة .قد ي كل ترسيبات بالورقة.
العناصر الكبر والص ر حمض نيتري
HNO3
نيتروجين ن ادري ال وس ات
N- NH4 -3 P- PO4
عناصر م ذية يمتص ا النبات ب كبر كميات .في حين من المرج أن تصل ل تركيزات سامة ،قد يكون من الم م م عر تركيزات ا في مياه الري بحيث ي خذ ذل بعين االعتبار في خطة التسميد ،خاصة ذا استخدم تسميد م مياه الري.
الملوحة
+
+
التراكم في
البوتاسيوم
K
الحديد المن نيز
Fe Mn
النحا الزن البورون موليبدينوم
Cu Zn B Mo
العناصر ضرورية لحيا النباتات التركيزات ال زائد ت كل راسب أ حمر أو بني م حمر يمكن أن تتل المعدات وت وه ا ورا ،م انخ اض القيمة التجارية للمنتج عند مستويات منخ ضة ،وانخ اض ملحوظ في تطور الورقة ،وبالتالي تطور النبات بالكامل ،عند مستويات مرت عة. ال غن عن لحيا النبات بتركيزات منخ ضة ،ويمكن الوصول بس ولة ل تركيزات سامة ،والتي تختل وفقا ل نوا .كما أن ا يمكن أن تسبب ضرر ا نتيجة للترسيب عل سط الورقة.
MBAS BIAS
موجود في المنظ ات ،و قد تكون سامة للنباتات
المواد السامة أن طة توتر أنيونية
معادن أخر الكادميوم الكروميوم النيكل الرصا الزئب ال لورايد معايير تتعل بانسداد مخار التنقيط TSS مجمو الجوامد TSM العالقة أو مجمو المواد العالقة Cd Cr Ni Pb Hg Fl
باردوسي وآخرون2004 ،
بعض م ما يسم "المعادن الثقيلة" ،وما يزيد ن حدود معينة يكون سام ا ل نسان والنباتات.
قد يكون ساما ذا زاد عن تركيزات معينة. هي مواد غير عضوية (الرمل والجير والطين) أو مواد عضوية يمكن أن تخل م اكل انسداد في بكة الري.
.7نوعية مياه الري للمحاصيل البستانية في الزراعة المحمية
897
تعتبر قيم العتبة (الحدود الحرجة) في جدول رقم ( 81معروضة منفصلة لمحاصيل الصوبة ومحاصيل الحقل المفتوح) لذلك داللية وتكون كافية فقط إلغراض التقدير المبدئي :تعتبر معلومات الخبير عن المزرعة محل الفحص ضرورية للتحليل الدقيق. أخيرا ،يمكن أن تختلف وحدات القياس المستخدمة للتعبير عن النتائج ،مما يجعل من الصعب أن تقارن تحليالت مختلفة أو تحليل وسلسلة من قيم 9العتبة.
إختبار المياه بالمو ع ال تقتني عديد من المزارع حتي معمل صغير وعديد منهم ليس في حاجة لواحد .ومع ذلك ،فأنه من غير الممكن األستغناء عن إمتالك جهاز قياس pHو قياس التوصيل الكهربائي لفحص مستويات pHو ECبإنتظام .يوجد أدوات محمولة ،متاحة بسهولة في السوق عند مدي واسع من األسعار ،عند النهاية األقل تكون في مقدور كل المزارع .أنه يكون من األهمية ان تتبع بعض القواعد األساسية عند إستخدام هذه األجهزة حتى تكون القراءات موثقة. جدول رقم 17 تقييم مبدئي الحموضة/القلوية الملوحة رقك الحموضة التوصيل الكهربي أو المواد الصلبة
راعة مكثفة
تسميد مع الري
معال ة مياه تخطيط نظم
المواد المحددة الكالسيوم الم نيسيوم الصوديوم كلوريد كربونات /بيكربونات (القلوية) كبريتات
عناصر كبرى وصغرى حمض نيتري نيتروجين ن ادري ال وس ات
o o
o
o
o
o o
o o
o o
o o
o
o
o
o
البوتاسيوم الحديد المن نيز النحا الزن البورون موليبدينوم
المواد السامة أن طة توتر أنيونية الكادميوم ،الكروميوم ،النيكل، الرصا ،الزئب ال لورايد
معايير تتعل بانسداد مخار التنقيط الجوامد العالقة o
= دائما ضروري = ضروري في مناطق الخطورة.
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
815
ملخص ،يعتبر اإلختبار التحليلي لمياه الري جزء ضروري ألي طريقة زراعية منطقية .كما يلزم تكرارها بثبات عبر الزمن لحسم اختالفات التكوين والتي تحدث احيانا ويمكن أن يكون لها تأثيرات سالبة علي المحصول .يعد إجراء القياسات pHو ECبإنتظام بواسطة المزرعة خطوة هامة في اإلتجاه الصحيح .تعتبر األدوات المحمولة لقياس pHو ECلمياه الري ( أو )fertigationالمتاحة بأسعار معقولة وسهلة األستخدام ،ضرورية لإلدارة السليمة لمحاصيل الصوبة.7 إدارة ممارسات الري بمياه ملحية أو قلوية أذا تم إستخدام مياه ذات نوعية رديئة للري ،يكون من الضروري استخدام واحد أو اكثر من الممارسات التالية لتجنب مشاكل التربة التي سوف تحد من ناتج المحاصيل:
أضف صرف داخلي مناسب .إذا كان هناك موانع تحد حركة المياه خالل منطقة الجذور ،فيجب عدم استخدام مياه به ضرر صوديوم متوسط ( )SAR>6أو ضرر ملوحة ( ) ECw<8.5ما لم يتم إقامة الصرف.
أضف االحتياجات الغسيلية الضرورية (متبعا الري الزائد) طبقا للمحصول و ECwللماء .يمكن حساب األحتياجات الغسيلية من نتائج إختبار الماء ومستويات التحمل لمحاصيل معينة .يعتبر هذا ضروري لتجنب تراكم األمالح في محلول التربة للمستويات التي سوف تحد من ناتج المحاصيل .يمكن اعتبار المطر الفعال جزء من األحتياجات الغسيلية.
حاف علي إتاحة عالية للمياه في التربة .يجب اال يسمح للتربة أن تصبح أكثر من متوسطة الجفاف ،حيث أن المحصول اليقدر علي امتصاص كل المياه المتاحة طبيعيا بسبب محتوي األمالح األعلي.
تابع الملح والصوديوم مع اختبارات التربة الملحية – قلوية كل 2-8سنة .عادة يتطلب تراكم اضرار الصوديوم وقت :تظهر اختبارات التربة من اجل SARلمستخلص مشبع أو نسبة الصوديوم المتبادل تغيرات قبل أن يحدث الضرر الدائم؛ تحاف اإلدارة السليمة علي بقاء SARوقيم الملوحة تحت المستوي الخطر .يجب اخذ عينات التربة بحيث تمثل 15سم األعلي و 15سم الثانية .أحيانا يجب اخذ العينات لعمق 8متر.
أضف كالسيوم ذائب مثل الجبس (كبريتات كالسيوم) لتقليل SARإلي قيمة آمنة .يمكن معايرة الجبس في الماء بالمعدل المطلوب ،أو يمكن نثره في الحقل سنويا في بعض الحاالت .في حالة النثر ،أضف مباشرتا قبل الري أو اخلطه تماما في الطبقة المستحرثة لتجنب مشاكل تكون الطبقة الزجاجية .إذا احتوت التربة علي الجير حر، يمكن نثر الكبريت العنصري .فيذيب الكبريت الكالسيوم من الجير الحر الموجود في التربة .إذا استخدم الجبس، فربما يتطلب ذلك زيادة االحتياجات الغسيلية.
يجب قصر األستعمال علي فترات الجفاف لتكملة نقص المطر عن معدلة الطبيعي أو عندما تكون المصادر األخري للمياه غير مناسبة
تعتمد التجميعة المناسبة من الممارسات علي أي ضرر أو أضرار تكون مرتبطة مع الماء المستخدم ،و خطورة األضرار .احيانا تكون المخاطرة والتكاليف كبيرة جدا مما إلي عدم محاولة استخدام المياه .يعطي جدول رقم 25 بعض المساعدة ،لكن يجب عدم إغفال األستعانة بالخبرة إذا كانت المياه تشكل ضررعالي أو عالي جدا.
7
يوض الجدول رقم 3معادالت تحويل الوحدات ا كثر استخداما للقيا
وأهم المعلمات.
.7نوعية مياه الري للمحاصيل البستانية في الزراعة المحمية
818
تصحيح مشاكل نوعية المياه
تحليه المياه
اصبحت امدادات المياه حساسة بدرجة متزايدة ،مما يعني أنه في بعض الحاالت يلزم استخدام المياه المالحة الغراض الري .بدال من اخذ مياه من البحر ،كما في بعض مناطق انتاج الصوب (علي سبيل المثال ،في الماريا، اسبانيا) ،انه من الممكن أن تستعمل مياه الصرف الصحي من العمليات الصناعية أو آبار ملوثة بواسطة ترشيح مياه البحر.
يوجد تقنيات إزالة امالح متعددة و طبقا لمبادئ مختلفة:
تبخير المياه (تأثيرات متعددة ،تبخير شمسي ،ضغط حراري ،توسعات متعددة)
تجميد (عملية تجميد مباشرة)
استخدام اغشية منفذة للملح (التحليل القطبي الكهربي)
استخدام رانتجات التبادل األيوني (تبادل ايوني)
استخدام اغشية شبه منفذة (التناطح العكسي)
تعتمد النظم المستخدمة لألغراض الزراعية اساسا علي التقنياتان األخيرتان يمكن استخدام جهاز الرانتجات التبادل لمعالجة حجوم صغيرة من المياه (إمداد مياه للضباب أو نظم التبريد ،الغمامات .... الخ .).يمكن أن يتراوح استخداماتها من تنقية الماء العسر إلي إزالة امالح مياه البحر .من الناحية العملية ،يتم توجية المياه عبر مهد الرانتج الكاتيوني ذات معدل تبادل كاتيوني عالي ،مستخرج بحمض الهيدروكلوريك ( ،)HClثم عبر مهد فلتر انيوني ذات معدل تبادل انيوني عالي ،مجدد بهيدروكسيد الصوديوم ( .)NaOHبعد هاتان الدورتان ،يكون الماء ذات محتوي ملحي متوسط نسبيا ،طبقا للدرجة التي عندها تم تنفيذ العملية. تستخدم تقنية التناطح العكسي لمعالجة حجوم ضخمة من المياه .علي الرغم من وصول هذه التقنية للسوق حديثا نسبيا، فرضت نفسها بسرعة نظرا بفضل المزايا التي تقدمها:تعددية الجوانب ،األداء الممتاز واالستخدام السهل. لشرح هذه العملية ،يلزم تذكر أنه عند وضع محلوالن ذات تركيز مختلف في حالة إتصال عبر عشاء شبة منفذ (منفذ للمذيب وغير منفذ للمذاب) ،يمر الماء بطريقة عفوية من المحلول األكثر تخفيفا إلي المحلول األكثر تركيزا .يسمي الضغط المطلوب ممارسته علي المحلول باالتصال مع المذيب النقي عبر غشاء شبه منفذ لوقف سريان المذيب نحو المحلول الضغط االسموزي .إذا تم وضع الضغط علي المحلول األكثر تركيزا ،سوف يبطئ من سريان المذيب حتى يتوقف وحينئذ سوف يعكس إذا ازداد الضغط .تستخدم هذه العملية المعروفة بالتناطح العكسي لفصل المذيب النقي (الماء في هذه الحالة) من المحلول .يعتمد الضغط الذي يلزم أن يطبق لتحقيق التناطح العكسي علي عدد من العوامل المختلفة ،شاملة تركيز المحلول و درجة الحرارة .تستخدم ضغوط تشغيلية عالية لكي تحصل علي سريان مائي كافي ،عندما يكون الضغط االسموزي لمياه البحر حوالي .atm 22
812
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
جدول رقم 81أ ج الوحدة
العتبة صو
المخاطر في حالة تخطي العتبة حقل مكشوف
تراكم بالتربة أو البي ة
الحموضة/القلوية الملوحة رقك الحموضة
التوصيل الكهربي أو المواد الصلبة
المواد المحددة
انسداد نقاطات
ترسب على الور ة
تسمم
( م درجة الحموضة العالية) ديسي سيمنز/م (° 25م)
الكالسيوم
جزء بالمليون
الم نيسيوم
جزء بالمليون
الصوديوم
جزء بالمليون
كلوريد
جزء بالمليون
كربونات /بيكربونات (القلوية) كبريتات الحديد
جزء بالمليون جزء بالمليون جزء بالمليون
المنجنيز
جزء بالمليون
نحا
جزء بالمليون
0.6-0.6
0.6-0.6
<0.75
<1.5
أخرى
درجة الحموضة العالية : انخ اض فعالية المبيدات الح رية و مبيدات ال طريات انخ اض الرقم ال يدروجيني : ثار تآكل
إجرا ات ممكنة
ينب ي أن يتم التحميض في حالة ارت ا رقم الحموضة للحد من انسداد المنقطات
التناض العكسي التخ ي •
•
•
<150
التناض العكسي التحميض التخ ي جود التناض العكسي التحميض التخ ي جود التناض العكسي التحميض التخ ي جود التناض العكسي التحميض التخ ي جود التناض العكسي التحميض التخ ي جود التحميض
•
<35 <50
<150
<50
<200
<250 <50
<300
<1.0
<3.0
<6.0 <6.0
<0.6 <1.0
•
•
•
• •
•
• • • •
بمياه أعل جود
• • • •
• •
انسداد األعشية نتيجة التناضح العكسي انسداد األعشية نتيجة التناضح العكسي
بمياه أعل بمياه أعل بمياه أعل بمياه أعل بمياه أعل
التناض العكسي التخ ي بمياه أعل جود التناض العكسي التحميض التخ ي بمياه أعل جود خزانات أكسد نظم تخل من الحديد التناض العكسي التحميض التخ ي بمياه أعل جود خزانات أكسد التناض العكسي التخ ي بمياه أعل جود
.7نوعية مياه الري للمحاصيل البستانية في الزراعة المحمية
811
جدول رقم 18ب ج الوحدة
المخاطر في حالة تخطي العتبة
العتبة صو
حقل مكشوف
تراكم بالتربة أو البي ة
انسداد نقاطات
ترسب على الور ة
تسمم
الزن
جزء بالمليون <0.3
<3.0
•
•
البورون
جزء بالمليون <0.3
<2.0
•
•
موليبدينوم
جزء بالمليون <0.05 جزء بالمليون <0.5
<0.05 <0.5
• •
• •
<0.01 <0.1 <0.2 <5.0 <0.002 <1.0 <30
• • • • • •
• • • • • •
أن طة توتر أنيونية الكادميوم الكروميوم النيكل الرصا الزئب ال لورايد الجوامد العالقة
جزء بالمليون جزء بالمليون جزء بالمليون جزء بالمليون جزء بالمليون جزء بالمليون جزء بالمليون
<0.01 <0.1 <0.2 <5.0 <0.002 <1.0 <30
من الممكن تحقيق درجات مختلفة لتحليه المياه ،ومياه ذات محتوي ملحي مناسب ألغراض صناعية أو زراعية ،أو حتى لالستهالك اآلدمي اعتمادا علي نوع الغشاء المستخدم ،وبالتبعية علي كفاءته، يمكن أن تتحقق مباشرتا .تعتمد كفاءة عملية تحليه المياه الهامة جدا أساسا علي نوعية األغشية المختارة المستعملة. المواصفات الرئيسية ألغشية التناطح العكسي هي:
مقاومة ميكانيكية عالية (كجم/سم)2؛
2 1
منفذه للمذيب (م /م /يوم)؛ و
رفض عالي (سعة لمعارضة مرور المواد المذابة ،مقاسه كنسبة المواد المذابة الموجودة عند البداية في المحاليل المعالجة و التي الزالت بعد المعالجة).
•
أخرى
•
إجرا ات ممكنة التناض العكسي التخ ي بمياه أعل جود التناض العكسي التخ ي بمياه أعل جود التخ ي بمياه أعل جود
التناض العكسي الترشيح
جدول رقم 19 معامل تصحيح التوصيل الك ربي لدرجة حرارة عينات مياه الري أ
درجة الحرارة 5 10 15 18 20 22 24 25 26 28 30 أ عادة درجة الحرارة المرجعية °25م. باردوسي وآخرون (جداول 18أ و) 19
معامل التصحيح 1.61 1.41 1.25 1.16 1.11 1.06 1.02 1.00 0.98 0.94 0.91
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
واعد عامة الستخدام ج ا يا
814
pH
إقراء دليل التعليمات المصاحب للجهاز بحرص.
يلزم أن تظل لمبة القراءة (القطب) رطب باستمرار .ولذلك يجب أن يخزن في الماء (ماء غير مقطر) أو في محلول تخزين معين (ربما يكون كافيا بوضع كرة رطبة من الصوف القطني في غطاء حماية البصلة).
يجب فحص المعايرة علي فترات قصيرة بغمر القطب في محاليل تنظيم pHمعينة (عامة 9.5 pHو .)4.5إذا اختلفت القراءة بشكل ملحوظ عن القيمة االسمية (خطأ يتراوح من 5.2-5.8يعتبر مقبول بالنسبة للقياسات الحقلية) ،فهي تحتاج إلي معايرة مرة أخري حسب التعليمات بالدليل.
إذا ما أخذت وقت طويل للوصول إلي قراءة ثابتة ،فيوصي بتنظيف القطب تماما باستخدام ورقة منقوعة في الماء وغسيله في وفرة من الماء ( محاليل غسيل معينة متاحة أيضا في السوق) .إذا ما ظلت القراءات غير مرضية بعد عمل هذا ،ربما تكون بحاجة لالستبدال.
خزن اآللة في مكان دافئ ،جاف.
.7نوعية مياه الري للمحاصيل البستانية في الزراعة المحمية
815
واعد عامة الستخدام ج ا يا
التوصيل الك ربي EC
إقراء دليل التعليمات المصاحب للجهاز بحرص.
تعتمد قيمة EC 8بدرجة كبيرة علي درجة حرارة المياه (جدول رقم ،)87لدرجة أنه حينما يتم التعبير عن النتائج فيكون من األهمية بمكان اإلشارة إلي درجة الحرارة المرجعية (عادة ° 25م) .تأتي معظم األدوات بالسوق -شاملتا الطرز المتاحة نسبيا -مع آلة تعويض درجة الحرارة اتوماتيكيا .هذا يعني أن ECوقيم درجة الحرارة تقاس والقراءة عند درجة الحرارة المرجعية تقدم اتوماتيكيا .أذا كانت هذه اآللة بها هذه الخاصية فيمكن استخدام القراءات دون مزيد من الحسابات .وإذا كانت غير موجودة ،فييتم اخذ درجة الحرارة يدويا وتحتاج القراءة الي تحويل (باستخدام جدول رقم )5اثناء فترة المعايرة.
يجب فحص المع ايرة علي فترات قصيرة بغمر القطب في محاليل قياسية معينة (متاحة عند تركيزات مختلفة). إذا اختلفت القراءة بشكل ملحوظ عن القيمة االسمية (خطأ يتراوح من mS/cm 5.2-5.8يعتبر مقبول بالنسبة للقياسات الحقلية) ،فهي تحتاج إلي معايرة مرة أخري حسب التعليمات بالدليل.
يلزم تنظيف القطب علي فترات قصيرة.
خزن اآللة في مكان دافئ ،جاف.
يعتبر العمر اإلنتاجي (باإلشارة إلي الضغوط التشغيلية) لغشاء تحليه المياه بالتناطح العكسي هو الوقت الذي خالله يظل الغشاء محتفظا بخصائصه المنفذة ،مما يجعل من الممكن أن يظل سريان الماء ثابت عند درجة معينة من النقاوة .فهي تقل كلما ترسبت مواد علي األغشية وبفعل الكائنات الدقيقة ،والتي عندها تتطلب المعالجة المسبقة المناسبة .تتميز نظم اإلنتاج الضخم المتاحة حاليا بالسوق أساسا بنوعية المياه الواردة والمتقبلة ،معبرا عنها في ملجم/لتر من األمالح الذائبة الكلية ( ،)TDSوالتي تختلف من 2555-8555ملجم/لتر (ملوحة منخفضة) إلي 5555ملجم/لتر(الماء األجاج) ،و 85555ملجم/لتر (ماء البحر)؛ و بواسطة اإلنتاج ،الذي يمكن أن يختلف من بضعة أمتار مكعبة إلي أكثر من 8555م/1يوم. تصحيح رقم الحموضة pH في الري ،خاصة التسميد عبر الري ( ،)fertigationينصح بتصحيح pHالمياه ،خاصة في وجود عسرة (> )hardness 155-255( ْf 15-25ملجم/لتر من كربونات الكالسيوم؛ f8
ْ
تقابل 85ملجم/لتر) .تقلل هذه العملية من تكون الطبقة
الزجاجية والضرر الناجم لنظم الري نفسها ،وتحاف علي pHالوسط في حدود القيم المطلوبة للنشاط الفسيولوجي الطبيعي للجذور (نمو ،امتصاص الماء والمعادن) و األتاحة المناسبة للعناصر الغذائية. 8ال توضح قياسات التوصيل الكهربي الكميات النسبية من أي ملح أو أيون معين .يجب إجراء اختبارات محددة إضافية لدى مختبرات خارجية لتحديد تركيزات أيونات معينة.
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
819
التحميض في ظل ظروف مطابقة لمناطق الصوب بالبحر األبيض المتوسط ،تتصف مياه الري الجوفية عامة بالقلوية العالية ،مرتبطة (فائق التشبع) بتركيز (تركيز مكافئ) عالي نسبيا من ايون الكربونات ( )CO32-و حتي أكثر ،أيون البيكربونات (،)HCO3- مع األخذ في األعتبار أن ايون الكربونات توجد فقط بتركيزات معنوية في حالة pHأعلي من .1.5 تتحدد pHالمياه فعليا بواسطة االتزان الكيمائي بين ثاني أكسيد الكربون ( ،)CO2حمض الكربونيك ( ،)H2CO3أيون البيكربونات ( ،)HCO3-ايون الكربونات ( )CO32-و أيون الهيدروجين (:)2H+ CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ HCO3- + H+↔ CO32- + 2H+معادلة 8 يتصف التحلل األول والثاني لحمض الكربونيك بواسطة ثوابت االتزان ( )Kالتالية:
يعتبر ثابت التحلل الثاني منخفض دون شك (كما سبق ذكره ،تتواجد الكربونات فعليا في الماء فقط عند pHأعلي من )1.1 -1 و لتبسيط الحسابات يمكن األخذ في االعتبار التحلل األول فقط .يعتبر هذا تقريبا مقبوال كليا داخل مدي pHلمياه الري .ولذلك يمكن حساب pHكما هو متبع بالنسبة لمحلول منظم: )] pH = pk1 + log ([ HCO3-]/[ H2CO3معادلة 2 كما سبق ذكره ،تعتبر مياه الري غني جدا البيكربونات والكربونات .يحرك هذا االتزان الكيمائي (معادلة )8إلي الشمال ويؤدي إلي تكوين ثاني أكسيد الكربون ،الذي يميل للتفريق في الهواء ،وبالتبعية يأخذ H+من المحلول ويزيد .pHيشرح هذا اختالفات pHالذي يظهر غالبا عندما تترك عينة الماء معرض للهواء لبعض الوقت ،باإلضافة إلي غياب العالقة الوثيقة بين قلوية و pH7المياه.9 7
يحسب التركيز المكافئ أليون واحد في المحلول علي أساس تركيز المول مقسومة علي تكافؤه ( 8بالنسبة 2 ،- HCO3
بالنسبة .) CO32- يؤدي إضافة الحامض إلي المياه التحول التدريجي للكربونات والبيكربونات إلي حمض الكربونيك ،و بعد ذلك إلي ثاني أكسيد الكربون .لذلك تعتمد كمية الحمض المطلوبة للوصول إلي pHمعينة علي التركيزات األولية للكربونات والبيكربونات ،أو باألحرى القلوية .يكون فعل التحميض كما يلي: 9
يتم حساب تركيز األيون في المحلول على أساس التركيز المولي مقسوما على التكافؤ (يساوي 8للبيكربونات ،و 2للكربونات).
.7نوعية مياه الري للمحاصيل البستانية في الزراعة المحمية
819
HCO3- + HA ↔ H2CO3+ Anionالح أن رقم الحامض مساوي ] ،[HAللبيكربونات مطروحة من المحلول و حمض الكربونيك المتكون تكون متساوية، ولذلك: ] [HCO3-] = [HCO3-]initial - [HAمعادلة 1 ][H2CO3] = [HA
معادلة 4
يمكن اآلن أخذ معادلة 1؛ إحالل معادلتي 4و 2فيكون: ]pH = pK1 + log([HCO3-] initial - [HA]/ [HA وباستخالص ] [HAنحصل علي تركيز الحمض المطلوب للحصول علي pHالمرغوبة علي أساس تركيز البيكربونات:
)[HA] = [HCO3-]/(1 + 10pH-pK1
معادلة 5
تبين معادلة 5أن تركيز الحمض ( )H+مساوي لحوالي %95من تركيز البيكربونات في الماء تعطي .9.5 = pH علي أساس التركيز ] [HAالمحسوب وخصائص (تركيز ،كثافة ،وزن المكافئ) للمنتج المستخدم ،تحسب كمية الحامض باستخدام الوحدات األكثر شيوعا للقياس في الحقل: (= [ HA] ● EW/( 10 X D x AC
Q
حيث: Qهي كمية الحمض (ميلي/لتر أو لتر/م )1الالزمة للحصول علي pHالمرغوبة EWهي الوزن المكافئ للحمض Dهي كثافة (كجم/لتر) الحمض ACهي تركيز ( )w/w%الحمض يمكن استخدام أحماض الهيدروكلوريك ،النيتريك ،الفوسفوريك (تعتبر احادية البروتون) والكبريتيك مع الحيطة الفائقة (أضف الحامض إلي الماء ،وليس العكس) .يعتبر حمض النيتريك األكثر شيوعا في االستخدام – أقل ضررا من حمض الكبريتيك وسماد هام .يعوض عن تكاليف استخدامه كحامض عن طريق التوفير في المصروفات في األسمدة النيتروجينية.
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
811
بصفة عامة ،تستخدم موزعات اتوماتيكية لكي تضخ محلول الحمض المخفف في مياه الري .تعتبر األحماض آكل بدرجة كبيرة للصلب ،كونكوريت واأللمونيوم .لذلك من المهم التأكد من أن محلول الحمض يمر فقط عبر مواسير البولي إثيليين أو ،PVC أن مضخة الموزع تكون مقاومة للحمض .ينصح بأال يزيد التركيز عن %5في المحلول األم ،مع العلم أن المنتجات التجارية لألحماض ذات تركيز أعلي كثيرا عادة مما يذكر علي العبوة .مرة ثانية ،يجب إضافة الحمض إلي الماء وليس العكس علي اإلطالق. المواصفات لألحماض األكثر شيوعا في االستخدام في تحميض مياه الري مبينة في جدول رقمي 28و .22يستخدم أيضا مقياس باما (´ )Beللتعبير عن كثافة األحماض ،باإلضافة إلي مقياس ( centesimalكثافة نسبية يشار إلي الماء =.)8555 يوجد مقياسان لباما (´ )Beللسوائل أخف وأثقل من الماء علي التوالي :بالنسبة للسوائل األثقل (األكثف) ،مثل األحماض ،تزداد Be°مع كثافة السائل. تحقن العديد من أجهزة التحميض الحمض في الخزان بدال من ماسورة:
.7نوعية مياه الري للمحاصيل البستانية في الزراعة المحمية
817
يسهل االتصال بالهواء تكون حمض الكربونيك ،وثاني أكسيد الكربون ويتم التبادل مع الهواء الجوي .يسمح هذا بتنظيم أكثر دقة بالنسبة pHالنهائية.
إضافة البيكربونات في حالة المياه السطحية ،مياه المطر أو المياه المحالة ،ربما يكون من الضروري أن يتم إضافة تركيزات صغيرة (حوالي 855 -855ملجم/لتر) من بكربونات الصوديوم ( )NaHCO3أو بكربونات البوتاسيوم ( ،)KHCO3من أجل تعزيز قوة المنظم (هذا للقول السعة للمحافظة علي pHثابتة نسبيا) لمياه الري ،الذي يتحدد بواسطة نظام حمض الكربونيك/بكربونات. تعتبر إضافة البكربونات عملية بسيطة التي تجعل من الممكن تجنب االنخفاضات الواضحة المفاجئة في ( pHحتى إلي مستويات أقل من ،)4.5التي يمكن أن تتسب عن جرعة غير دقيقة من الحمض أو التحميض الفسيولوجي للجذور. الترشيح يوجد ثالثة أنواع رئيسية من المرشحات في السوق ،مفيدة بالنسبة للمواد الصلبة المعلقة:
مرشحات شبكية .يرشح الماء خالل شبكة فوالذية مقاومة للصدأ و/أو نيلون بمعيار يختلف في الحجم اعتمادا علي الجزيئات التي سوف يتم ترشيحها .تستخدم هذه التقنية عامة مرشحات مع 255-95شبكة (عدد الثقوب/بوصة)، مساوية لقطر ثقب قدره 95-285مم .مناسب لماء خالي من المواد العضوية ،لكن تحتوي رمل دقيق ودقيق جدا. يمكن تنظيف المرشحات يدويا أو اتوماتيكيا عن طريق قلب السريان.
دوامة أو هيدروسيكلو ديسيندر .يجبر الماء في دوامة .تفصل القوة الطاردة المركزية المواد ذات الوزن النوعي األعلى (تراب والرمل) التي تتراكم في قاع المرشح .مناسب للمياه الغنية بالرمل والجزيئات الكبيرة، وليس للمواد العضوية األخف من الماء .يلزم أن يستخدم باالشتراك مع المرشحات الشبكية.
مرشحات رمل أو حصى .تتكون عناصر المرشحات من طبقات من الرمل و/أو الحصى في أوعية ضخمة .يتم دمجها مع المرشحات الشبكية وتستخدم لمنع المواد العضوية ،لكنه يتطلب تنظيف متكرر وثابت.
جدول رقم 23 طر تنقية المياه واستخدامات ا تناض عكسي نز ا يونات تبادل أنيوني تحلية مياه (تبادل كاتيوني) كربون ن ط ألومنيا ن طة أكسد /تر ي خلب تر ي حقن أحماض
اجمالي جوامد ائبة
كربونات و بيكربونات
X x
x x x
كالسيوم وما نسيوم x x
x x
x
x
حديد ومن نيز ائب
حديد ومن نيز م كسد
بورات
فلورايد
x x x
x x x
x x x x x x
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
875
الخالصة يأتي مياه ري الصوب من عدد من المصادر المختلفة ولذلك تختلف نوعيتها .بعض القواعد العامة هي بيد صالحة:
قبل الزراعة ،يجب اختبار الماء بمعمل معتمد.
يمكن أن يتم إجراء اختبار مبسط للماء في الموقع باستخدام األجهزة المحمولة (علي سبيل المثال ،أجهزة pH و .)EC
يسمح لك بمعرفة نوعية مياهك للتخطيط لمعالجات المياه لتجنب مشاكل مثل نمو النبات الضعيف ،أنابيب الري المسدودة ،تلطيخ وتأثيرات أخري غير مرغوبة لنوعية المياه الرديئة.
ربما يكون للمشاكل المتعلقة بنوعية المياه أساس كيماوي (علي سبيل المثال ،ماء حامضي أو قلوي أو تركيزات من عناصر معينة) أو تكون من طبيعة فيزيائية (علي سبيل المثال ،درجة الحرارة ،المواد الصلبة المعلقة).
تعتبر pHماء الري المثلي .9.5 -9.5يمكن استخدام ماء ذات ،1.5-9.5 pHبينما تعتبر 5< pHأو > 1.5 غير مناسب إلغراض الري.
تعتبر قلوية المياه السعة للتغير أو مقاومة التغير في .pHتتراوح القلوية المثلي من 2.9 -5.95مليمكافئ/لتر، كونها عامة أصغر عندما تكون النباتات أصغر.
تؤثر الملوحة علي قدرة النبات علي امتصاص الماء والتمثيل الضوئي .تظهر المياه المثلية 5.95 < EC ( mS/cmأو ديسيسيمنز/متر) .ال يتأثر نمو النبات عامة حتى ( mS/cm 2.5أو ديسيسيمنز/متر) ،علي الرغم من أن استجابات مختلفة بين األنواع و األصناف يمكن أن توجد .عامة يحدث انخفاضات للمحصول عندما يكون ECللمياه أعلي من ( mS/cm 2.5أو ديسيسيمنز/متر) .عالوة علي ذلك ،يجب أن يتم تقدي مكونات األمالح أيضا ،حيث أن بعض العناصر يمكن أن تسبب سمية معينة للنباتات.
يمكن أن يتم معالجة المياه ذات النوعية الرديئة عبر التحلي ،تصحيح ،pHالتحميض ،إضافة البكربونات و الترشيح.
ائمة المراجع –Ayers, R.S. 1977. Quality of water for irrigation. J. Irrigation & Drainage, ASCE, 103: 135 154. Ayers, R.S. & Westcot, D.W. 1985. Water quality for agriculture. FAO Irrigation and Drainage Paper 29 Rev. 1. FAO, Rome, Italy. 174 pp. Barbieri, G. & De Pascale, S. 1991. Gli effetti della temperatura delle acque nell’irrigazione (Review in Italian). Irrigazione e Drenaggio, 2: 29–34. Brouwer, C. & Heibloem, M. 1986. Irrigation water management: Irrigation water needs. Training Manual No. 3. FAO, Rome, Italy. 89 pp.
878
نوعية مياه الري للمحاصيل البستانية في الزراعة المحمية.7
Davis, R.M. & Lingle, J.C. 1961. Basis of shoot response to root temperature in tomato. Plant Physiol., 36(2): 153–162. De Pascale, S., Orsini, F., Caputo, R., Palermo, M.A., Barbieri, G. & Maggio, A. 2012. Seasonal and multiannual effects of salinization on tomato yield and fruit quality. Functional Plant Biology, 39: 689–698. Ezlit, Y.D., Smith, R.J. & Raine, S.R. 2010. A review of salinity and sodicity in irrigation. Irrigation matter series No. 01/10. Cooperative Research Centre (CRC) for Irrigation Futures. Australia. 70 pp. FAO. 2002. Crops and drops – Making the best use of water for agriculture. Natural Resources and Environment Department, FAO, Rome, Italy. 26 pp. Fipps, G. Irrigation water quality standards and salinity management strategies. Texas Cooperative Extension, College Station, TX, Publication Number B-1667 (available at http://soiltesting.tamu.edu/publications/B-1667.pdf). Hergert, G.W. & Knudsen, D. 1977. G77-328: Irrigation water quality criteria. Historical Materials from University of Nebraska-Lincoln Extension. Paper 1416 (available at http://digitalcommons.unl.edu/extensionhist/1416). Langridge. 1963. Biochemical aspects of temperature response. Ann. Rev. Plant Physiol., 14: 441–462. Lantzke, N., Calder, N., Burt J. & Prince, R. 2007. Water salinity and plant irrigation. Department of Agriculture and Food, Government of Western Australia, Note 234. 4 pp. Maas, E.V. 1990. Crop salt tolerance. In K.K. Tanji, ed. Agricultural salinity assessment and management, Ch. 13, ASCE, Manuals & Reports on Engineering, 71: 262–304. Maas, E.V. & Hoffman, G.J. 1977. Crop salt tolerance – Current assessment. J. Irrigation & Drainage, ASCE, 103: 115–134. Nakayama, F.S. & Bucks, D.A. 1991. Water quality in drip/trickle irrigation: a review. Irrigation Sci., 12: 187–192. Orsini, F., Sanoubar, R., Oztekin, G.B., Kappel, N., Tepecik, M., Quacquarelli, C., Tuzel, Y., Bona, S. & Gianquinto, G. 2013. Improved stomatal regulation and ion partitioning boosts salt tolerance in grafted melon. Functional Plant Biology (in press).
872
مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط:الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية
Pardossi, A., Incrocci, L. & Marzialetti, P. (eds). 2004. Uso razionale delle risorse nel florovivaismo: l’acqua (in Italian). Quaderno ARSIA (Agenzia Regionale per lo Sviluppo e l’innovazione nel settore Agricolo-forestale – Regione Toscana) 5/2004. Florence, Italy. 291 pp. Robbins, J. Irrigation water for greenhouses and nurseries. University of Arkansas Division of Agriculture,
Cooperative
Extension
Service.
FSA6061
(available
at
http://www.uaex.edu/Other_Areas/publications/PDF/FSA-6061.pdf). Scofield, F.E. 1936. The salinity of irrigation water. Smith. Instit. Ann. Rep., 1935: 275–283. US EPA. 2004. Guidelines for water reuse. EPA/625/R-04/108, US Agency for International Development,
Washington,
DC
(available
at
http://www.epa.gov/
NRMRL/pubs/625r04108/625r04108.pdf). Van Hoorn, J.W. 1971. Quality of irrigation water, limits of use and prediction of long-term effects. In Salinity Seminar, Baghdad. Irrigation and Drainage Paper No. 7, p. 117–135. FAO, Rome. Wierenga, P.J., Hagan, R.M. & Gregory, E.J. 1971. Effects of irrigation water temperature on soil temperature. Agron. J., 63: 33–36. Will, E. & Faust, J.E. Irrigation water quality for greenhouse production. University of Tennessee,
Agricultural
Extension
Service.
utextension.utk.edu/publications/pbfiles/pb1617.pdf).
PB1617
(available
at
http://www.