جودة مياه الرى Review article: Quality of water for irrigation د./ إعداد محمد عبد الرحمن الوكيل أستاذ أمراض النبات رئيس تحرير دورية أمراض النبات الدولية Editor in Chief - Plant Pathology Journal رئيس تحرير دورية العلوم البيئية والتكنولوجية Editor in Chief - Journal of Environmental Science and Technology Web: www.mwakil.net E-mail: mawakil@mans.edu.eg سبتمبر 2013 محتويات مياه الرى: تحت وى مي اه ال رى أي ا ك ان مص درھا عل ى نس ب متباين ة م ن األم الح الذائب ة وآث ار م ن مع ادن أخ رى باإلض افة ال ى وج ود نس بة م ن الطم ى Silt وم واد عض وية وأكس جين ذائ ب. ومن أھم المعادن الموجودة فى مياه ال رى الحدي د الس ليكون- االلموني وم باالض افة ال ى أم الح الص وديوم البوتاس يوم- الماغنس يوم- البيكربون ات الس لفات- النت رات- الب ورات والفل ورين والكلورات. ويمث ل الص وديوم والب ورون أھ م العناص ر المح ددة لج ودة مي اه ال رى حي ث تق وم المختب رات المتخصص ة بتق دير درج ة ph األم الح الكلي ة الذائب ة درج ة التوص يل الكھرب ائى.(Hardness) كمقياس لتحديد درجة عسر الماء (EC) جودة المياه: تتح دد ج ودة مي اه ال رى بمع ايير تختل ف ع ن مع ايير قي اس ج ودة المي اة المس تخدمة ف ى الص ناعة ف األخيرة لھ ا مواص فات خاص ة منھ ا أال تس بب تآك ل لألنابي ب المعدني ة أو ح دوث سمية للمنتجات أثن اء التص نيع. ولتجن ب ذل ك تلج أ الش ركات المنتج ة للمي اه الغازي ة والعص ائر, وغيرھا إلى استخدام المياه الخالية من األمالح الناتجة عن تكنولوجيا النتاضح العكسى Reverse Osmosis وتعديل مكوناتھا حسب كل حالة وھو الذى يعم ل عل ى ثب ات ص فات ھ ذه المنتج ات حيث أصبحت بعد المعالجة غير مرتبط ة ب التغييرات الت ى تح دث للمي اه ب ين الح ين واآلخ ر. أم ا مياه الشرب فتتمثل جودتھا فى عوامل اللون والطعم والرائحة.
والمي اه المس تخدمة ف ى كاف ة األغ راض المنزلي ة وأھمھ ا الغس يل تتطل ب أن تك ون مي اه يسره Soft water وعليھا تتحدد كمية المنظفات الصناعية المطلوبة فكلما كان الماء أكثر يسرا كانت الكمية المطلوبة منھا أقل وھو الذى يساھم فى حماية البيئة م ن آث ار ض خ كمي ات أكب ر م ن المخلفات الكيميائية ف ى مي اه الص رف المنزل ى وبالت الى ال ى البيئ ة المحيط ة. وف ى ھ ذا االط ار تناشد شركات الفنادق العالمية روادھا الى عدم اإلس راف ف ى إس تخدام مناش ف الحمام ات المتاح ة لھم وذلك من أجل التقليل من إستخدام المنظف ات الص ناعية الت ى تنتھ ى بھ ا المط اف ال ى البيئ ة ملوثة إياھا. ونأتى الى مياه الرى المستخدمة فى الزراعة والتى تتحدد قيمتھا ف ى ق درتھا عل ى تحس ين العالقة بين النبات والتربة باإلضافة ال ى م دى تحس ينھا للص فات الطبيعي ة للترب ة والت ى ي نعكس تأثيرھا على اإلنتاجية والمحصول. وبالرغم من وجود مقاييس يتحدد بھا مدى جودة مياه الرى والت ى س نذكرھا فيم ا بع د إال أن ھناك تداخالت تتسبب فى ھدم صفات سبق قياسھا وتحديد م دى جودتھ ا منھ ا ح دوث أمط ار وأعاصير مفاجئة تغير من ھذه الصفات وت ؤثر عل ى درج ة تحم ل المحاص يل المنزرع ة لوج ود أمالح لم تكن ضمن منظومة مياه الرى المستخدمة سابقا. وعلى أية حال فإن العوامل المحددة لجودة مياه الرى تتمثل فى: -1 األمالح الكلية الذائبة Total soluble salts 2- تركيز الصوديوم ونسبته الى نسبة الكالسيوم والماغنسيوم والبيكربونات. 3- تركيز البورون الليثيوم والمعادن السامة الثقيلة. 4- تركي ز أيون ات الكلوري د والنت رات ف ى بع ض المن اطق نظ را ألھميتھ ا ل بعض أن واع األراضى. وم ن الثاب ت علمي ا أن لعنص رى الص وديوم والكلوري د خاص ية إنج ذاب عالي ة للمي اه تف وق غيرھما وعندما يتواجد ھذان العنصران فى الماء بنسب عالية جدا فإنھم ا يتح دان لتك وين م ادة صلبة ھى ملح كلوريد الصوديوم (ملح المائدة ملح الطعام). تأثير الملوحة على نمو المحاصيل وصفات التربة: من المتعارف عليه أن تركي ز األم الح الكلي ة الذائب ة ف ى المي اه ھ ى األھ م لوص ف وتقي يم جودة مياه الرى فتركيز ھذه األمالح فى معظ م مي اه ال رى يت راوح ب ين 70-300 ملليج رام/لت ر 2
ppm) 70-300). ق د تتك ون الملوح ة ف ى الترب ة ف ى غض ون أس ابيع قليل ة تح ت ت أثير بع ض الظروف البيئية وتحديدا عند إس تخدام مي اه ص رف زراع ى أو إذا كان ت كمي ة المي اة المس تخدمة ش حيحة ويظھ ر ذل ك ف ى نظ م ال رى الحديث ة الت ى تتح دد فيھ ا المقنن ات المائي ة المطلوب ة وفق ا لإلحتاجات الفعلية للنباتات دون فائض. وم ن حي ث أن النبات ات ال تم تص اال ق درا يس يرا م ن األم الح ف إن تك ون ترب ة ملحي ة أو قلوي ة يص بح أم را يتع ذر إجتناب ه إال ف ى حال ة وج ود نظ ام مزرع ى يس مح ب التخلص ال دورى م ن تل ك األمالح المتراكمة بالتربة. التربة الملحية : soil Saline توصف التربة بأنھا تربة ملحية إذا م ا احت وت عل ى كمي ة م ن األم الح ذات ت أثير عل ى إنتاجية المحاصيل ويطلق على ھذه التربة الملحية إسم white alkali soil حتى ل و ك ان لونھ ا يختلف عن اللون األبيض. ومن اآلثار الضارة لوجود أم الح زائ دة بالترب ة ھ و ت أخر أو ض عف إنبات البذور وقلة النمو الخضرى وحدوث أضرار محددة على األوراق وموت النباتات. والتربة الملحية العادية ھى تربة ذات تأثير قلوى خفي ف يت راوح ب ين 7-8.5 ph كم ا تحت وى على نس بة بس يطة م ن الص وديوم التب ادلى الم دمص عل ى األس طح الفعال ة لحبيب ات الترب ة وال ذى يصعب تحرير التربة منه بالغسيل بعكس األمالح الذائبة العادية. تحتوى بع ض أن واع المي اه المس تخدمة ف ى ال رى عل ى عناص ر الس لينيوم الموليب دنم الفلورين بجانب العناصر الثقيلة الس امة الناتج ة ع ن إلق اء مخلف ات ص رف الم دن والق رى بھ ا إض افة إل ى مخلف ات المص انع وبقاي ا المبي دات المنص رفة ف ى مي اه الص رف وم ن أش ھر ھ ذه المعادن الثقيلة السامة الرصاص الكادميم الزئبق األلمونيوم والزرنيخ. وتنتقل السمية الى النباتات لتتراكم فى أجزائھا المختلفة ومنھا تنتقل تباعا الى الحي وان واالنس ان لتتراكم فى أعضاء جسمه المختلفة مسببة له أضرارا صحية بالغة الخطورة نتيج ة لت دمير الجھ از المناعى وإنتاج باليين من الشوارد الحرة Free-radicals التى تقوم بأكسدة كل م ا يقابلھ ا م ن خاليا وبالتالى تدميرھا أو تحويلھا الى صورة أخرى ال تؤدى وظيفتھ ا المطلوب ة وتص بح خالي ا ش اذة تھ اجم األنس جة الطبيعي ة وتق ع ب ذلك ف ى دائ رة األم راض المناعي ة Autoimmune. diseases تأثير الصوديوم على صفات التربة والمحاصيل المختلفة 3
Effect of sodium (Alkali Hazard) on soil properties and crop growth تأتى أھمية تركيز الصوديوم ف ى مي اه ال رى ف ى المرحل ة التالي ة لتركي ز األم الح الكلي ة. وعموم ا ف إن أيون ات الص وديوم تتواج د بتركي زات أعل ى م ن أى أيون ات لعناص ر أخ رى وبالرغم من ذلك فإنھا ليست أكثر سمية من أيونات الكالسيوم أو غيره من العناصر. والمقياس المتعارف علي ه لتق دير م دى خط ورة الص وديوم ف ى الم اء ھ و قي اس نس بته المئوي ة ف ى الصورة الذائبة باإلضافة الى المتبقى من أمالح كربونات الصوديوم. وعلى ذل ك تحس ب نس بة الصوديوم المدمص (SAR) Sodium-Adsorption Ratio من المعادلة : حيث أن ذلك يبين النسبة المئوية لتوازن الصوديوم التبادلى بين التربة والماء وتحسب ف ى ص ورة مليمكافئ/لت ر Milliequivalents/Liter (Meq/L) والعالقة بين المليمكافئ/لتر والجزء فى المليون ھى عالقة تحكمھا المعادلة: mg/l (ملليجرام /لتر ( weight Meg/L= Atomic علما بأن األوزان الذرية لعناصر الصوديوم والكالسيوم والماغنسيوم ھى 24 40 23 على الترتيب. فعندما ترتفع قيمة الصوديوم الم دمص (SAR) ف إن ذل ك ي ؤدى ال ى ت دمير التركي ب الطبيع ى لحبيبات التربة فتصبح تربة صلبة مندمجة عند جفافھا وغير منفذة للماء. وأكث ر أن واع األراض ى الت ى تت أثر ب ذلك ھ ى األراض ى الطميي ة Loamy Soils وھن ا ق د تحت اج ھ ذه األراض ى ال ى إض افات معالج ة للحف اظ عل ى ع دم إرتف اع قيم ة الص وديوم الم دمص.SAR أم ا إذا م ا تواج د الكالسيوم والماغنسيوم بنسب مرتفعة ف ى الترب ة ف إن ذل ك يض اد ت أثير الص وديوم محافظ ا ب ذلك على جودة التربة. 4
محتوى البيكربونات: Bicarbonate contents تلعب أمالح البيكربونات دورا ف ى تحدي د ج ودة مي اه ال رى حي ث أن ه ف ى ظ روف بيئي ة معين ة تن دمج أيون ات الكالس يوم والبيكربون ات الموج ودة ف ى الترب ة وتترس ب ف ى ص ورة أم الح كربون ات الكالس يوم ) الجي ر (Lime. ونظ را ألن الكالس يوم يترس ب خ ارج المحل ول ف إن الص وديوم الم دمص SAR لمحل ول المي اه ف ى الترب ة والنس بة المئوي ة للص وديوم ف ى الترب ة يتجھان للزيادة وھذا التفاعل يحدث فى معظم األراضى وفى حاالت نادرة يكون ذلك مفيدا فى تكوين تربة قلوية التأثير فى مناطق زراعية معينة. التربة القلوية: Alkali soil عندما ترتفع نسبة الصوديوم فى المياه فإن ذلك يعمل على تكوين تربة قلوية يطلق عليھا أسماء عدة منھا Black alkali or Slick spot soil وتتح ول ت دريجيا ال ى ترب ة غي ر منتج ة حيث توصف بأنھا فقيرة فى صفاتھا الطبيعي ة. وم ن ص فات الترب ة القلوي ة أنھ ا عالي ة ف ى نس بة األمالح الذائبة. وعندھا تصنف التربة على أنھا عالي ة القلوي ة حي ث يص ل الت أثير إل ى ph 8.5 وتصل نسبة الصوديوم المتبادل على معقد اإلدمصاص إلى أكثر من %15. وعن د إس تخدام مي اه رى ذات نس بة الص وديوم عالي ة ف إن بع ض أيون ات الص وديوم (يدمص) Adsorbe على األسطح الفعالة لحبيبات التربة ليحل محلھا نس بة متس اوية م ن المع ادن األخرى وعلى وجه الخصوص الكالسيوم. وإذا إحتوت التربة على %15 أو أكثر من الصوديوم المدمص فإنھا تتج ه ال ى اإلنتف اخ لتتش تت أو تتالش ى خاص ة عن دما تك ون الترب ة مبلل ة وھ ذه الظ اھرة تقل ل م ن نفاذيتھ ا للھ واء والم اء إضافة الى إعاقتھا لعملية الصرف. وعندما تعود التربة لصالبتھا وجفافھا فإنھا تنكسر الى كت ل كبيرة خشنة بدال من تكوين حبيبات صغيرة سھلة التفتت. تأثير زيادة األمالح الكلية وأمالح الصوديوم على وجه الخصوص على التربة: عن دما تحت وى الترب ة عل ى تركي زات مرتفع ة م ن األم الح الذائب ة م ع إرتف اع نس بة الصوديوم الم دمص فإنھ ا تس مى ترب ة ملحي ة قلوي ة Saline-alkaline soil وإذا زادت ع ن ذل ك فإنھ ا تص بح ترب ة ش بيھه بالترب ة الملحي ة. Saline like soil ف إذا ت م ص رف الكمي ات الزائ دة م ن األم الح الذائب ة تغي رت ص فات الترب ة تغي را ملحوظ ا لتص بح مش ابھه للترب ة القلوي ة Alkaline like soil وم ع زي ادة ص رف الكمي ات الزائ دة م ن األم الح تص بح الترب ة ش ديدة 5
القلوية Alkaline soil وتتوزع حبيباتھا وتصبح غير مناسبة لحركة المياه والغ ازات وعملي ات الفالحة أيضا. إستصالح اآلراضى القلوية والملحية: أس ھل الط رق لتحس ين ج ودة األراض ى القلوي ة والملحي ة القلوي ة ھ ى إس تبدال الزي ادة الضارة من الصوديوم التبادلى Exchangeable sodium بالكالسيوم يتبع ذلك عملي ة ص رف وبعدھا تضاف المحسنات التى يعتمد نوعھا وكميتھا على صفات الترب ة والعم ق المطل وب ونس بة اإلس تبدال إض افة ال ى بع ض اإلعتب ارات اإلقتص ادية. كم ا أن غم ر الترب ة بالمي اه وإض افة مخلفات عضوية متحلل ة والح رث العمي ق أو إس تخدام مح راث تح ت الترب ة وتنمي ة أو زراع ة محاصيل ذات جذور ليفية ھى طريقة أخرى لتحسين صفات ھذه النوعي ة م ن األراض ى. أم ا ف ى الطبيعة ف إن غ زارة مي اه األمط ار وغم ر الترب ة بالمي اة لفت رات زمني ة طويل ة يس اھم ال ى ح د كبير فى منظومة إستصالح ھذه األراضى. األيونات السامة الموجودة فى مياه الرى: Toxic ions found in irrigation water تحتوى معظم مياه اآلبار والمياه السطحية على أيونات معادن مح ددة إلس تخدام المي اه ف ى الرى الزراعى أھمھا البورون والليثيوم وبنسب قد تصل إلى حد السمية للنبات المنزرع. ونظرا ألن بعض ھذه األيونات يتم إدمصاص جزء كبي ر منھ ا عل ى حبيب ات الترب ة فإن ه يص بح م ن الص عب ال تخلص منھ ا إذا م ا قورن ت ب األمالح الذائب ة. فھن اك مي اه تحت وى عل ى أيون ات لعناصر السلينيوم- الموليبدنم- الفلورين وھذه من العناصر السامة أيضا للنباتات. ومع تطور الص ناعة ف ى العص ر الح ديث واتج اه ال دول الص ناعية ال ى تكثي ف مص انعھا الملوث ة للبيئ ة ف ى دول الع الم الثال ث وإس تثمار أموالھ ا ف ى تل ك ال دول الت ى ل يس عن دھا مع ايير وقوانين لحماية البيئة من الملوثات حيث يس مح لھ ذه المص انع إلق اء مخلفاتھ ا ف ى المي اه الجاري ة لألنھ ار أو دفنھ ا ف ى مق ابر تص ل منھ ا ال ى المي اه الجوفي ة فق د أص بحت مي اه ال رى المس تخدمة للزراعة فى معظم تلك الدول غير مطابقة للمواصفات القياسية وينشأ عنھا إنتقال عناصر ش ديدة السمية ناتجة من مخلفات تلك المصانع الى التربة الزراعية ومنھا الى النبات ات الت ى يتغ ذى عليھ ا اإلنسان والحيوان. ومن خالل سلسلة الغذاء ھذه تنتقل السموم ال ى خالي ا اإلنس ان مس ببة ل ه أفت ك األمراض ومؤثرة على جھازه المناعى سلبا باإلضافة ال ى إح داث تغي رات وراثي ة ف ى خالي اه تنتھى بأورام فى الكبد والكلى والرئتين. 6
وم ن أھ م ھ ذه الص ناعات الملوث ة ھ ى ص ناعات األس مدة المبي دات- الس يراميك- األس منت- السجاد- الراتنجات وغيرھا. المشاكل الخاصة المرتبطة بجودة مياه الرى : Special problems related to water quality قد تنشأ العديد من المشاكل الخاصة بسبب عدم جودة مياه الرى لإلستخدام الزراعى ومن ھ ذه المشاكل : 1- عدم التوازن بين العناصر الغذائية فى التربة. 2- تأثر الكائنات الحية الدقيق ة المتعايش ة ف ى الترب ة والم واد العض وية المتحلل ة بھ ا س لبا م ع ح دوث إض طراب ف ى عملي ات Ammonification, Nitrification, Nitrogen.fixation 3- تك ون ب ؤر م ن الم واد الرس وبية مث ل Claypans, Hardpans and Limepans ف ى المزرعة. 4- سحب كميات من األمالح الضارة مثل كربونات الكالسيوم عند إستخدام آالت ش فط م ن المياه الجوفية العميقة. 5- إستخدام مياه متوسطة الملوحة عند الرى بالرش. 6- إستخدام مياه رى بھا نسبة عالية من النترات خاصة ف ى تس ميد محاص يل معين ة منھ ا البنجر والعنب. 7- إستخدام مياه رى بھا نسبة أمالح محدودة فى رى تربة سبق ريھا بمياه ذات نسبة ملوح ة عالية مما ي ؤدى ال ى تبدي د ص فات ھ ذه الترب ة وإنخف اض مس اميتھا ينش أ عنھ ا إعاق ة عملية الصرف. طرق قياس جودة المياه: Measurement of water quality يتف ق الب احثون ف ى مج ال عل وم األراض ى والمي اه عل ى ع دة مف اھيم لتقي يم مي اه ال رى وتاثيرھا على إنتاج المحاصيل وتتركز ھذه المفاھيم فى خطورة كل من: 1- الملوحة (المحتوى الكلى من األمالح الذائبة). 2- عنصر الصوديوم (التناس ب ب ين محت وى الم اء م ن أيون ات الص وديوم وك ل م ن أيون ات الكالسيوم والماغنسيوم ( (SAR).Sodium adsorption ratio 7
درجة ال 3- ph (قلوية أو حمضية التربة). -4-5 -1 تأثير التربة ووجود أمالح الكربونات والبيكربونات. تواجد بعض األيونات تحديدا (أيونات الكلوريد- السلفات- البورات - النترات). إال أن الطرق األساسية إلكتمال قياس جودة مياه الرى تتمثل فى اآلتى: قي اس الكمي ة الكلي ة لألم الح الذائي ة ف ى الم اء The total amount of dissolved (EC) للم اء الكھرب ى التوص يل درج ة قي اس وھذه تقدر عن طري ق salts in water Electrical conductivity والق راءة الناتج ة ب الميكروموز ي تم ض ربھا ف ى ثاب ت (0.65) والنتيجة تعطى تركيز األمالح الكلية الذائبة كأجزاء فى المليون.ppm فم ثال اذا كان ت ق راءة ال EC ھ ى 1000 micromhos/cm فيك ون تركي ز األم الح الكلية الذائبة ھى 660. ppm -2 العالقة النسبية بين تركيز كاتيونات الصوديوم الكالس يوم Ca ++ والماغنس يوم Mg ++ -3-4 + Na الذائبة ف ى الم اء وك ل م ن كاتيون ات وھ ذه تحس ب م ن المعادل ة الخاص ة ب SAR والت ى س بق ذكرھ ا تح ت عن وان ت أثير الص وديوم عل ى ص فات الترب ة والمحاص يل المختلفة. قياس العالقة النسبية بين تركيز أمالح البيكربونات وكل من الكالسيوم والماغنسيوم. تركي ز بع ض العناص ر الت ى تلع ب دورا ف ى تحدي د م دى ص الحية المي اه لل رى وم دى قدرتھا على إحداث سمية للنباتات من عدمه. وم ن الثاب ت أھمي ة تق دير النس بة المئوي ة للص وديوم ال ذائب ف ى الم اء Soluble Sodium (SSP) Percent ألن القراءة ھنا تقيم مدى مخاطر الص وديوم عل ى الترب ة والمزروع ات بھ ا. وتحس ب ھ ذه النس بة المئوي ة (%) ع ن طري ق قي اس القيم ة المكافئ ة/ملي ون equivalent per (epm) million منس وبة ال ى مجم وع الكاتيون ات الكلي ة 100 x فنج د أن مي اه ال رى الت ى تحتوى على 60% SSP تعنى حدوث تراكم للصوديوم الذى ي ؤدى ال ى ت دمير الص فات الطبيعي ة للتربة فى زمن قصير. تقسيم جودة المياه: Classification of water quality من أھم األضرار التى تسببھا مياه الرى منخفضة الجودة ھو ت راكم األم الح الذائب ة ف ى التربة وأيضا أيونات الصوديوم حيث تعمل اآلم الح ش ديدة ال ذوبان ف ى المي اه عل ى ع دم تمك ين النباتات من الحصول على الرطوبة األرضية الالزمة لنموھ ا ب الرغم م ن ت وافر المي اه. كم ا أن 8
تراكم كمية كبيرة من الصوديوم فى التربة تجع ل حبيب ات الط ين الغ روى (clay) ذات األقط ار أقل من 0.002 ملليمتر وجزيئات الدبال Humus تطفو على سطح التربة لتسد مسامھا ويس بب ذلك ضعف حركة المياه داخل التربة فال تستطيع جذور المحاصيل من الحصول على كفايتھا من الماء حتى ولو توافرت بكميات كبيرة على سطح التربة. وقد أكدت األبحاث العلمية الت ى أجري ت فى جامعات والية أوكالھوم ا األمريكي ة بالتع اون م ع والي ات أخ رى ودائ رة الزراع ة األمريكي ة USDA ذلك وقد خلصت ھذه الدراسات الى تقسيم المياه الخاصة بالرى الى ستة أقسام تبعا لجودتھا وھى : -1 المرتبة األولى Class Ι مي اه ممت ازة Excellent وتتمي ز ب أن األم الح الكلي ة الذائب ة والنس بة المئوي ة للص وديوم بھ ا منخفضة لدرجة ال ينتج عن إستخدامھا أى مشكلة. -2 المرتبة الثانية Class П مي اه جي دة Good ومي اه ھ ذه المرتب ة تناس ب اإلس تخدام لمعظ م المحاص يل تح ت معظ م الظروف البيئية المختلفة. وبالرغم من ذلك فإن اإلستخدام المف رط لھ ذه المي اه خاص ة ف ى الترب ة الطميية Loamy soil ي ؤدى ال ى ع دم ص رف المي اه الزائ دة وبالت الى ح دوث مش اكل تمل ح ف ى التربة ومع ذلك فإذا كانت المنطقة كثي رة األمط ار ف إن ذل ك يس اعد عل ى غس ل أم الح الترب ة مع مالحظة أنه فى حالة زيادة تركيز أمالح الصوديوم ع ن %30 فم ن الض رورى اللج وء ال ى إضافة الجبس الزراعى Gypsum للتربة وذلك بصفة دورية. -3 المرتبة الثالثة Class Ш مي اه رى مناس بة Fair water ويمك ن إس تخدام ھ ذه النوعي ة م ن المي اه بنج اح ف ى معظ م المحاص يل عن د إتخ اذ اإلحتياط ات الالزم ة لمن ع ت راكم األم الح الذائب ة ف ى الترب ة بم ا فيھ ا الصوديوم. وف ى حال ة إس تخدام ھ ذه المي اه فالب د م ن إتب اع برن امج رى جي د م ن أج ل الح د م ن ت راكم األمالح بھا على أن يكون ھناك نظام جيد للصرف للح د م ن إس تمرار س د مس ام الترب ة عل ى أن يكون مستوى الماء الرضى بعم ق ال يق ل ع ن ثالث ة أمت ار للس ماح بغس يل الترب ة م ن االم الح عند سقوط األمطارأو الرى بالغمر دون أن تتأثر جذور النباتات واألشجار. -4 المرتبة الرابعة Class IV 9
مياه فقيرة Poor water ويتحدد إستخدام ھذه المياه فقط فى المناطق جيدة الصرف والترب ة المسامية وذلك لرى المحاصيل التى تتحمل الملوحة. وفى ھذه الحالة يجب إتخ اذ العناي ة الفائق ة لمن ع ت راكم األم الح م ع إس تخدام كمي ات كبي رة م ن المياه فى الرى للمساعدة على غسل األمالح خاصة فى المناطق الت ى يش ح فيھ ا ن زول األمط ار وذلك للمحافظة على التركيب الطبيعى للتربة عند مستوى مقبول. ويالحظ أن إستخدام ھذه المياه فى األراضى متوسطة القوام ق د تس بب لھ ا مش اكل ملوح ة إذا ل م تتبع العمليات الزراعية المالئمة. وعلى أية حال فإن ھذه المياه ال تناسب األراضى ذات التركيب الحبيبى الناعم Fine textured soils. -5 المرتبة الخامسة Class V مياه رديئة للغاية Very poor water ويتحدد إستخدام ھذه المياه فى األراض ى الرملي ة ذات المس توى الجي د ج دا م ن الص رف وف ى المن اطق الت ى يص ل فيھ ا مع دل ھط ول األمط ار السنوى الى 30 بوصة على األقل. ومن ناحية أخرى ال يج ب إس تخدام ھ ذه المي اه ف ى ال رى إال تحت إشراف فنى وتقنى عالى حتى ال يتھدم بناء ھذه التربة. -6 المرتبة السادسة Class VΙ مي اه غي ر مالئم ة لل رى unsuitable water for irrigation وتتح دد ھ ذه النوعي ة بن اء على التحليالت المتبعة لتحديد مدى صالحية المياه للرى من عدمه. إعتبارات خاصة عند إجراء تعديالت فى صفات جودة مياه الرى : تعديالت مراتب جودة مياه الرى Modification of water quality class قد تنشأ بعض المشاكل عند إستخدام مياه الرى المختلفة منھا: 1- زيادة المتبقيات من كربونات الصوديوم Residual of sodium carbonate فعن دما يزي د مس توى الكربون ات ع ن مس توى الكالس يوم والماغنس يوم ف ى الم اء تق ل ج ودة المياه وبزيادة ھذا التركي ز بدرج ة كبي رة تن دمج الكربون ات م ع الكالس يوم والماغنس يوم مكون ة صفائح ملحية متماسكة تستقر فى التربة مؤدية الى زيادة نسبة الصوديوم المدمص. SAR -2 البورون Boron 10
يتواجد البورون فى مياه الرى فى صورة حامض بوريك وزيادته قد تسبب سمية للنباتات بالرغم من أھميته البالغة كعنص ر ض رورى وأساس ى لنم و وإخص اب كثي ر م ن النبات ات ولك ن بتركيزات منخفضة إرجع الى البورون وصحة النبات للمؤلف بالموقع اإللكترونى http://osp.mans.edu.eg/wakil/env/agriculture/physiology-plants/03_boron.pdf -3 الجبس Gypsum عند إحتواء مياه الرى على نسبة عالية من الكالسيوم والكبريت فإن ھذان العنصران ين دمجان مع ا ف ى الترب ة بش كل مل ح كبريت ات الكالس يوم (الج بس) وتبع ا ل ذلك ف إن األم الح الضارة الذائبة والمتبقية فى التربة تقل الى المستوى الذى تصبح ھذه المي اه مفي دة للزراع ة وھ ذه المياه يصلح إستخدامھا فى رى التربة الطينية القوام. Clay textured soil وتبع ا ل ذلك ف إن المي اه المحتوي ة عل ى نس بة عالي ة م ن الص وديوم يمك ن إس تخدامھا ف ى الترب ة الغني ة ف ى الج بس الزراع ى أو عن د إض افة الج بس الزراع ى لھ ا. وتتح دد كمي ة الج بس الزراعى المناسب للتربة إستنادا الى المتبقى من الصوديوم أو كربونات الصوديوم فى الم اء وف ى طريقة الرى. ويقدر معدل الجبس للفدان بحوالى 225 كجم جبس/فدان. الصفات الطبيعية للتربة : characteristics Soil ع ادة ال تت راكم األم الح خاص ة أم الح الص وديوم ف ى الترب ة الرملي ة ويمك ن إس تخدام أن واع مختلف ة م ن المي اه بھ ا دون خ وف إذا م ا قورن ت ب األنواع األخ رى م ن الترب ة حي ث يق ل خط ر إس تخدام مي اه رى غي ر جي دة ف ى األراض ى الخش نة لس ھولة غس ل األم الح منھ ا إذا م ا قورنت باألراضى الناعمة. مستوى الماء األرضى : table Water من األھمي ة بمك ان عن د إس تخدام مي اه رى ذات ص فات ج ودة رديئ ة ع دم زي ادة إرتف اع مس توى الماء األرضى عن ثالثة أمتار أسفل سطح الترب ة وذل ك لمن ع إنتش ار وتح رك المي اه الملحي ة ف ى مناطق إنتشار جذور األشجار. 11 تأثير األمطار : full Effect of Rain
يق ل خط ر إس تخدام مي اه رى ذات ج ودة منخفض ة إذا كان ت األمط ار تس قط عل ى تل ك المنطقة بصفة دورية وذلك لكونھا مخففة م ن تركي ز األم الح الكلي ة الذائب ة وخاص ة الص وديوم فى التربة. لذلك فإن المناطق التى ال يقل فيھا معدل تساقط األمطار الس نوى ع ن 30 بوص ة س نويا يق ل فيھا مخاطر إستخدام نوعية رديئة من المياه. نوع المحصول : crop Type of تتباين المحاصيل فى درجة تحملھا لألمالح فالمحاص يل الت ى تتحم ل الملوح ة يمك ن أن تستخدم فى ريھا المياه األقل جودة م ع مالحظ ة تجن ب إس تخدام ھ ذه المي اه ف ى مرحل ة اإلنب ات ونمو البادرة فالبادرات حساس ة بدرج ة عالي ة للملوح ة وب ذلك ال يمك ن تحدي د إس تخدام المي اه األقل جودة إال عند إستقرار نمو النباتات. 12
نظرة عامة للحدود الغير مسموح تجاوزھا فى مياه الرى من العناصر المختلفة العنصر إستخدامه على المدى الطويل mg/l (Guy Fipp, 2003). 5.0 المونيوم Aluminum(Al) إستخدامه على المدى القصير mg/l 20 20 2.0 5.0 5.0 20.0 0.10 0.75 0.05 0.2 5.0 الزرنيخ Arsenic (As) البورون Boron (B) الكوبلت Cobalt (Co) النحاس Copper (Cu) الحديد Iron (Fe) الرصاص Lead (Pb) المنجنيز Manganese(Mg) الموليبدنم Molybdenum(Mo) النيكل Nickel (Ni) السلينيوم Selenium (Se) 10.0 10.0 0.05 2.0 0.02 10.0 5.0 0.2 0.01 0.2 0.02 2.0 الزنك Zink (Zn) مالحظات يمكن أن يحدث إعاقه فى إنبات النباتات وعند ph 5.5-8.0 للتربة فإن أيوناته تترسب وينجو النبات. تتب اين س ميته للنبات ات عن د تركي ز 12mg/L ف بعض النبات ات مث ل حشيش ة الس ودان Sudan grass وھ ذا التركي ز س ام لھ ذه النبات ات بينم ا التركيز 0.05mg سام فى حالة األرز. عنصر ھام لنمو النباتات ويرفع من إنتاجيتھ ا بحي ث ال تتجاوز التركيزات ع ن 0.3 mg/l ف ى المحل ول المغ ذى وس ميته واض حه ل بعض النبات ات مث ل الموالح (الحمضيات) فعند تركي ز 1mg/L تم وت ھذه النباتات. أم ا ف ى حال ة النجيلي ات فإنھ ا تتحم ل تركيزات تتراوح ما بين 2-10 mg/l س ام للطم اطم عن د تركي ز 0.1mg/l ف ى المحالي ل المغذي ة وف ى الترب ة المتعادل ة والقلوي ة يتوق ف تأثيره. س ام للعدي د م ن النبات ات عن د تركي زات تت راوح ب ين 0.1-1.0 mg/l فى المحاليل المغذية ويقل تأثيره فى التربة القلوية. غي ر س ام للنبات ات ف ى الترب ة جي دة التھوي ة ولك ن يح دث ت اثيره ف ى الترب ة الحامض ية وعن د فق د الفوسفور من التربة. له تأثير سلبى سام على نمو الخاليا النباتية. سام لعدد من المحاصيل عند تركيزات منخفض ة ف ى التربة الحامضية. غير سام للنباتات فى التركيزات المعتدل ة ف ى الترب ة أو المياه ولكنه سام للحيونات. س ام لع دد م ن النبات ات عن د التركي زات 0.5-1.0 mg/l وتقل سميته فى األراضى القلوية. س ام للعدي د م ن النبات ات ف ى التركي زات المنخفض ة وللحيونات. س ام للعدي د م ن النبات ات ف ى نط اق واس ع م ن التركيزات ويقل تأثيره السام عند ph أكث ر م ن 5 وأيضا فى األراضى الناعمة واألراض ى المحتوي ة على مواد عضوية. 13
مراجعة: محمد نصر الدين ھاللى أستاذ فسيولوجيا النبات كلية الزراعة - جامعة المنصورة مراجع علمية References Guy Fipps, 2003. Irrigation water quality Standards and Salinity Management. Texas A & E AGRILIFE extension B-1667. Millon Firman 1965. Quality of water for irrigation. Fact Sheet. Cooperative Extension in Agriculture and Home Economic, College of Agric. Univ. of California and USDA 3p. Ayers, R.S. and D.W. Westoct 1994. Water quality for agriculture. FAO Corporae Document Repository. FAO irrigation and drainge paper. Gordon Johnson and Hailin Zhang 1990. Classification of irrigation water quality. Fact Sheet 2401. Oklahoma Cooperative Extension. www.osuextra.com Bauder, T.A.; R.M. Waskom; P.L. Sutherland and J.G. Davis 2013. Irrigation water quality Criteria. Colorado Stote University Fact Sheet No. 0.506. 14