nyomtassa ki ezt az adatlapot
T. A. Bauder, R. M. Waskom, P. L. Sutherland és J. G. Davis* (10/14)
Gyors tények…
- az öntözővíz minőségének ismerete kritikus fontosságú a hosszú távú termelékenység kezelésének megértéséhez.
- az öntözővíz minőségét a teljes sótartalom, a nátrium és a specifikus ion toxicitás alapján értékelik.
- Colorado számos területén az öntözővíz minősége befolyásolhatja a termés termelékenységét.
a sós sprinkler víz által károsított kukorica növény.
a só által érintett talajok számos tényezőből fejlődnek ki, többek között: talajtípus, szántóföldi lejtés és vízelvezetés, öntözőrendszer típusa és kezelése, műtrágyázási és trágyázási gyakorlatok, valamint egyéb talaj-és Vízgazdálkodási gyakorlatok. Coloradóban talán a legkritikusabb tényező a só által érintett talajok előrejelzésében, kezelésében és csökkentésében a felhasznált öntözővíz minősége. A terméshozam és a talaj fizikai körülményeinek befolyásolása mellett az öntözővíz minősége befolyásolhatja a termékenységi igényeket, az öntözőrendszer teljesítményét és hosszú élettartamát, valamint a víz alkalmazását. Ezért az öntözővíz minőségének ismerete kritikus fontosságú annak megértéséhez, hogy milyen irányítási változások szükségesek a hosszú távú termelékenységhez.
öntözővíz minőségi kritériumok
a Talajtudósok a következő kategóriákat használják az öntözővíz növénytermesztésre és talajminőségre gyakorolt hatásainak leírására:
- sótartalom – összes oldható sótartalom
- nátrium – veszély – a nátrium relatív aránya a kalcium – és magnéziumionokhoz
- pH-sav vagy bázikus
- lúgosság-karbonát és bikarbonát
- specifikus ionok: klorid, szulfát, bór és nitrát.
az öntözővíz minőségének további potenciális romlása, amely befolyásolhatja a növénytermesztési rendszerekre való alkalmasságot, a mikrobiális kórokozók.
| táblázat 1. Általános irányelvek az öntözővíz sótartalmának veszélyére a vezetőképesség alapján. | |
| használati korlátozások | elektromos vezetőképesség |
| (dS / m)* | |
| nincs | ≤0.75 |
| néhány | 0.76 – 1.5 |
| Mérsékelt1 | 1.51 – 3.00 |
| Severe2 | ≥3.00 |
| *dS / m 25 CA-nál = mmhos / cm1fehérítés szükséges nagyobb tartományban.2jó vízelvezetés szükséges, és az érzékeny növények nehezen csírázhatnak. | |
sótartalom veszély
a növények termelékenységére vonatkozó legbefolyásosabb vízminőségi iránymutatás az elektromos vezetőképességgel (ECw) mért víz sótartalom veszély. A magas ECw víz elsődleges hatása a növények termelékenységére az, hogy a növény nem képes versenyezni a talajoldatban lévő ionokkal a vízért (fiziológiai aszály). Minél magasabb az EC, annál kevesebb víz áll a növények rendelkezésére, annak ellenére, hogy a talaj nedvesnek tűnhet. Mivel a növények csak “tiszta” vizet képesek átadni, a talajoldatban felhasználható növényi víz drámaian csökken az EC növekedésével.
a növényen keresztül kiszivárgott víz mennyisége közvetlenül kapcsolódik a terméshez; ezért a magas ECw öntözővíz csökkenti a terméspotenciált (2.táblázat). A magas EC-vízzel történő öntözésből származó tényleges hozamcsökkenés jelentősen eltér. A terméscsökkenést befolyásoló tényezők közé tartozik a talajtípus, a vízelvezetés, a sótípus, az öntözőrendszer és a gazdálkodás. A közvetlen növényre gyakorolt hatásokon túl az öntözővízen keresztül történő sóterhelés hosszú távú hatása. A mindössze 1,15 dS/m ECw-vel rendelkező víz körülbelül 2000 font sót tartalmaz minden hektáros vízlábra. A 3. táblázatban szereplő átváltási tényezők segítségével elvégezheti ezt a számítást más víz EC-szintekre.
| 2. táblázat. Lehetséges hozamcsökkenés sós vízből kiválasztott öntözött növények esetében.1 |
||||
| % hozamcsökkentés | ||||
| termés | 0% | 10% | 25% | 50% |
| ECw2 | ||||
| árpa | 5.3 | 6.7 | 8.7 | 12 |
| búza | 4.0 | 4.9 | 6.4 | 8.7 |
| Sugarbeet3 | 4.7 | 5.8 | 7.5 | 10 |
| Lucerna | 1.3 | 2.2 | 3.6 | 5.9 |
| burgonya | 1.1 | 1.7 | 2.5 | 3.9 |
| kukorica (gabona) | 1.1 | 1.7 | 2.5 | 3.9 |
| kukorica (szilázs) | 1.2 | 2.1 | 3.5 | 5.7 |
| hagyma | 0.8 | 1.2 | 1.8 | 2.9 |
| száraz bab | 0.7 | 1.0 | 1.5 | 2.4 |
| 1Adapted from ” az öntözéshez szükséges víz minősége.”R. S. Ayers. Jour. az Irrig. és Drain. Div., ASCE. Vol 103, Nem. IR2, 1977. június, p. 140. 2ecw = az öntözővíz elektromos vezetőképessége dS / m-ben 25oC-on. 3érzékeny a csírázás során. Az ECw nem haladhatja meg a 3 dS/m-t a kerti cékla és a cukorrépa esetében. |
||||
egyéb kifejezések, amelyeket a laboratóriumok és az irodalmi források a sótartalom veszélyének bejelentésére használnak: sók, sótartalom, elektromos vezetőképesség (ECw) vagy összes oldott szilárd anyag (TDS). Ezek a kifejezések mind összehasonlíthatók, és mind számszerűsítik az oldott “sók” (vagy ionok, töltött részecskék) mennyiségét egy vízmintában. A TDS azonban az oldott ionok közvetlen mérése, az EC pedig az ionok közvetett mérése elektródával.
bár az emberek gyakran összekeverik a “sótartalom” kifejezést a közönséges asztali sóval vagy nátrium-kloriddal (NaCl), az EC a mintában oldott összes Ion sótartalmát méri. Ide tartoznak a negatív töltésű ionok (pl. Cl–, NO–3) és a pozitív töltésű ionok (pl., Ca++, Na+). A zavar másik gyakori forrása az ECw-vel használt egységrendszerek sokfélesége. Az előnyben részesített mértékegység a deciSiemens per méter (dS/m), azonban a millimhos per centiméter (mmho/cm) és a mikromhos per centiméter (6mho/cm) még mindig gyakran használatos. Az egységrendszerek közötti váltást segítő konverziókat a 3. táblázat tartalmazza.
| 3. táblázat. Az öntözővízminőségi laboratóriumi jelentések átváltási tényezői. | |||
| komponens | átalakítani | szorozzuk meg | megszerezni |
| víz tápanyag vagy TDS | mg / L | 1.0 | ppm |
| víz sótartalma veszély | 1 dS/m | 1.0 | 1 mmho / cm |
| víz sótartalma veszély | 1 mmho / cm | 1,000 | 1 6mho / cm |
| víz sótartalom veszély | ECw (dS/m) az EC <5 dS/m esetében |
640 | TDS (mg / L) |
| víz sótartalom veszély | ECw (dS/m) az EC > 5 dS/m esetében |
800 | TDS (mg / L) |
| víz NO3N, SO4-S, B alkalmazott | ppm | 0.23 | lb per acre inch víz |
| öntözővíz | acre inch | 27,150 | gallon víz |
fogalommeghatározások |
|
| rövidítve. | jelentése |
| mg / L | milligramm / liter |
| meq / L | milliekvivalens literenként |
| ppm | millió rész |
| dS / m | határozatemens méterenként |
| ons/cm | mikrosiemens centiméterenként |
| mmho / cm | millimhos / centiméter |
| TDS | összes oldott szilárd anyag |
nátrium veszély
infiltrációs / permeabilitási problémák
bár a növények növekedését elsősorban az öntözővíz sótartalma (ECw) korlátozza, a nátrium-egyensúlytalanságú víz alkalmazása tovább csökkentheti a hozamot bizonyos talajszerkezeti körülmények között. A víz beszivárgásának csökkenése akkor fordulhat elő, ha az öntözővíz magas nátriumot tartalmaz a kalcium-és magnéziumtartalomhoz képest. Ez a “szodicitásnak” nevezett állapot a nátrium túlzott talajfelhalmozódásából származik. A sós víz nem ugyanaz, mint a sós víz. A szodicitás a talaj agyagok duzzadását és diszperzióját, a felszíni kérgesedést és a pórusok eltömődését okozza. Ez a leromlott talajszerkezet viszont akadályozza a beszivárgást és növelheti a lefolyást. A szodicitás csökkenti a víz lefelé irányuló mozgását a talajba és a talajon keresztül, és az aktívan növekvő növények gyökerei nem kapnak megfelelő vizet, annak ellenére, hogy az öntözés után a talaj felszínén víz gyűlik össze.
a vízben és a talajban a szodicitás felmérésének leggyakoribb mérőszáma a nátrium-adszorpciós Arány (SAR). A SAR A nátrium (Na) relatív koncentrációját határozza meg a mintában lévő kalcium (Ca) és magnézium (Mg) ionok összegéhez viszonyítva. A SAR felméri az öntözővíz nátrium-egyensúlyhiánya miatti beszivárgási problémák lehetőségét. A SAR-t matematikailag az alábbiakban írjuk le, ahol Na, Ca és Mg ezeknek az ionoknak a koncentrációja milliekvivalens/liter (meq / L). Ezeknek az ionoknak a koncentrációja a vízmintákban általában milligramm / liter (mg / L). A Na, Ca és Mg mg/L-ről meq/L-re történő konvertálásához a koncentrációt 22,9, 20 és 12,15-re kell osztani.
a legtöbb Coloradói öntözővíz esetében a fent megadott standard SAR képlet alkalmas a potenciális nátriumveszély kifejezésére. A magas hidrogén-karbonát (HCO3) tartalmú öntözővíz esetében azonban kiszámítható egy “korrigált” SAR (SARADJ). Ebben az esetben a kalcium mennyiségét a víz lúgosságához igazítják, a standard SAR helyett ajánlott (lásd alább a pH és lúgosság szakaszt). A laboratórium kiszámíthatja a korrigált SAR-t olyan helyzetekben, amikor a HCO3 nagyobb, mint 200 mg/L vagy a pH nagyobb, mint 8,5.
 |
meq / l = mg/L osztva az ion atomtömegével osztva Ionos töltéssel (Na+=23,0 mg/meq, Ca++=20,0 mg/meq, Mg++=12,15 mg / meq) |
a magas “szodicitású” öntözővíz alkalmazásából eredő potenciális talajszivárgási és áteresztőképességi problémákat nem lehet kizárólag a SAR alapján megfelelően értékelni. Ennek oka, hogy az alacsony sótartalmú (ECw) víz duzzadási potenciálja nagyobb, mint az azonos nátriumtartalmú magas ECw vizek (4.táblázat). Ezért a beszivárgás/áteresztőképesség veszélyének pontosabb értékeléséhez az elektromos vezetőképesség (ECw) használata szükséges a SAR-val együtt.
| 4. táblázat. Az öntözővíz nátriumveszélyének Sar és ECw2 alapú értékelésére vonatkozó iránymutatások. | ||
| a víz beszivárgási problémájának lehetősége | ||
| Irrigationwater SAR | valószínűtlen | valószínű |
| —-ECw2 (dS / m)—- | ||
| 0-3 | >0.7 | <0.2 |
| 3-6 | >1.2 | <0.4 |
| 6-12 | >1.9 | <0.5. |
| 12-20 | >2.9 | <1.0 |
| 20-40 | >5.0 | <3.0 |
| 2módosítva R. S. Ayers-től és D. W. Westcot-tól. 1994. Vízminőség a mezőgazdasághoz, az öntözéshez és a vízelvezetéshez 29. cikk, REV.1, Az ENSZ Élelmezési és Mezőgazdasági Szervezete, Róma. | ||
számos tényező, beleértve a talaj szerkezetét, a szerves anyagot, a növénytermesztési rendszert, az öntözőrendszert és a gazdálkodást, befolyásolja, hogy az öntözővízben lévő nátrium hogyan befolyásolja a talajt. Azok a talajok, ahol a megnövekedett SAR (6-nál nagyobb) vízből való beszivárgás és kérgesedés valószínűleg csökken, azok a talajok, amelyek több mint 30% expanzív (szmektit) agyagot tartalmaznak. A több mint 30% agyagot tartalmazó talajok közé tartozik a legtöbb talaj az agyagos vályogban, az iszapos agyag vályog texturális osztályokban és finomabb, valamint néhány homokos agyag vályog. Coloradóban a szmektit agyagok gyakoriak a mezőgazdasági termeléssel rendelkező területeken.
| 5. táblázat. A növények érzékenységi tartományai a sós sprinkler víz lombsérülésére. | ||||
| Na vagy Cl koncentráció (mg / L), amely levélsérülést okoz | ||||
| Na koncentráció | <46 | 46-230 | 231-460 | >460 |
| Cl koncentráció | <175 | 175-350 | 351-700 | >700 |
| sárgabarack | bors | Lucerna | cukorrépa | |
| szilva | burgonya | árpa | napraforgó | |
| Paradicsom | kukorica | cirok | ||
| A Lombsérülést a kulturális és környezeti feltételek befolyásolják. Ezeket az adatokat csak a nappali öntözés általános iránymutatásaként mutatjuk be. Forrás: tömeg (1990) növényi só tolerancia. In: mezőgazdasági értékelési és irányítási kézikönyv. K. K. Tanji (Szerk.). ASCE, New York. 262-304. o. | ||||
pH és lúgosság
az öntözővíz savasságát vagy bázikusságát pH-ban fejezzük ki (< 7,0 savas; > 7,0 bázikus). Az öntözővíz normál pH-tartománya 6,5-8,4. Az abnormálisan alacsony pH-k nem gyakoriak Coloradóban, de gyorsított öntözőrendszer-korróziót okozhatnak ott, ahol előfordulnak. A 8,5 feletti magas pH-értéket gyakran a magas bikarbonát (HCO3–) és karbonát (CO32–) koncentráció okozza, amelyet lúgosságnak neveznek. A magas karbonátok miatt a kalcium-és magnéziumionok oldhatatlan ásványi anyagokat képeznek, így a nátrium marad a domináns ion az oldatban. Amint azt a nátrium veszély szakasz, Ez a lúgos víz fokozhatja a magas SAR-víz hatását a szódikus talajviszonyokra. A túlzott bikarbonát-koncentrátumok problémát jelenthetnek a csepegtető vagy mikropermetes öntözőrendszerek esetében is, amikor a kalcit vagy a vízkő felhalmozódása csökkenti az áramlási sebességet a nyílásokon vagy a kibocsátókon keresztül. Ezekben a helyzetekben korrekcióra lehet szükség kénes vagy más savas anyagok befecskendezésével a rendszerbe.
klorid
klorid egy közös ion Colorado öntözővizek. Bár a klorid nagyon kis mennyiségben elengedhetetlen a növények számára, nagy koncentrációban toxicitást okozhat az érzékeny növényekre (6.táblázat). A nátriumhoz hasonlóan a magas kloridkoncentráció is több problémát okoz, ha sprinkler öntözéssel alkalmazzák (6.táblázat). Mind a nátrium, mind a klorid sprinkler alatti levélégetése éjszakai öntözéssel vagy hűvös, felhős napokon történő alkalmazással csökkenthető. Csepegtető fúvókák és húzótömlők is ajánlottak, ha bármilyen sós öntözővizet sprinkler rendszeren keresztül alkalmaznak, hogy elkerüljék a levélfelületekkel való közvetlen érintkezést.
| 6. táblázat. Az öntözővíz klorid osztályozása. | |
| klorid (ppm) | növényekre gyakorolt hatás |
| 70 | alatt általában minden növény számára biztonságos. |
| 70-140 | az érzékeny növények sérülést mutatnak. |
| 141-350 | a mérsékelten toleráns növények sérülést mutatnak. |
| 350 felett | súlyos problémákat okozhat. |
| a kiválasztott növények Kloridtűrése. Felsorolás a növekvő tolerancia sorrendjében: (alacsony tolerancia) száraz bab, hagyma, sárgarépa, saláta, bors, kukorica, burgonya, lucerna, sudangrass, cukkini squash, búza, cirok, cukorrépa, árpa (magas tolerancia). Forrás: Tömeg (1990) Növényi Só Tolerancia. Mezőgazdasági sótartalom-értékelési és kezelési kézikönyv. K. K. Tanji (Szerk.). ASCE, New York. 262-304.o. | |
bór
a bór egy másik elem, amely kis mennyiségben elengedhetetlen, de nagyobb koncentrációban mérgező (7.táblázat). Valójában az érzékeny növényeken toxicitás fordulhat elő 1,0 ppm-nél kisebb koncentrációban. A Colorado talajok és az öntözővizek elegendő B-t tartalmaznak, így a legtöbb esetben nincs szükség további B-műtrágyára. Mivel a B toxicitás ilyen alacsony koncentrációban fordulhat elő, öntözővíz-elemzés javasolt a talajvíz esetében, mielőtt további B-t alkalmazna az öntözött növényekre.
| 7. táblázat. A kiválasztott Coloradói növények bórérzékenysége (B koncentráció, mg / L*) | ||||
| érzékeny | Közepesen érzékeny | Közepesen toleráns | toleráns | |
| 0.5-0.75 | 0.76-1.0 | 1.1-2.0 | 2.1-4.0 | 4.1-6.0 |
| őszibarack | búza | sárgarépa | saláta | Lucerna |
| hagyma | árpa | burgonya | káposzta | cukorrépa |
| napraforgó | uborka | kukorica | Paradicsom | |
| száraz bab | zab | |||
| forrás: Mass (1987) a növények Sótűrése. CRC Növénytudományi kézikönyv a mezőgazdaságban. B. R. Cristie (Szerk.). CRC Press Inc. * a talajvízben vagy a telítettségkivonatban tolerálható maximális koncentráció a hozam vagy a vegetatív növekedés csökkenése nélkül. Az öntözővíz maximális koncentrációja megközelítőleg megegyezik ezekkel az értékekkel, vagy valamivel kevesebb. |
||||
szulfát
a szulfátion nagyban hozzájárul a Sótartalomhoz sok Coloradói öntözővízben. A bórhoz hasonlóan az öntözővízben lévő szulfát termékenységi előnyökkel jár, a coloradói öntözővízben pedig gyakran elegendő szulfát van a legtöbb növény maximális termeléséhez. Kivételt képeznek a <1% szerves anyagot és <10 ppm SO4-s öntözővizet tartalmazó homokos mezők.
nitrogén
az öntözővízben lévő nitrogén (N) nagyrészt termékenységi kérdés, és a nitrát-nitrogén (NO3-n) jelentős n forrás lehet A South Platte-ban, a San Luis-völgyben és az Arkansas Vízgyűjtőinek egyes részein. A nitrátion gyakran nagyobb koncentrációban fordul elő, mint az ammónium az öntözővízben. A magas N-tartalmú vizek minőségi problémákat okozhatnak az olyan növényekben, mint az árpa és a cukorrépa, valamint egyes zöldségek túlzott vegetatív növekedése. Ezeket a problémákat azonban általában jó műtrágya-és öntözéskezeléssel lehet leküzdeni. A terméstől függetlenül a nitrátot a műtrágya arányába kell beszámítani, különösen akkor, ha a koncentráció meghaladja a 10 ppm NO3-N-T (45 ppm NO3). Táblázat 3 konverziókat biztosít ppm-ről Font / hektáros hüvelykre.
összefoglaló
a gazdálkodók és más öntözőberendezések rendelkezésére álló öntözővíz minősége jelentős hatással van a növények sikeres termesztésére, e növények termelékenységére, a víz beszivárgására és a talaj egyéb fizikai körülményeire. Az első lépés annak megértésében, hogy az öntözővízforrás hogyan befolyásolhatja a talaj-növény rendszert, az, hogy egy jó hírű laboratórium elemezze. A Colorado Állami Egyetem Extension factsheet, kiválasztása analitikai laboratórium 0.520 segítségével keresse meg a labor a területen, amely ismeri az öntözővíz minőségét. A sós és szódikus állapotok megértéséről és kezeléséről további információk találhatók a Colorado Állami Egyetem adatlapjain, a sós talajok kezelése 0,503 és a Szódikus talajok kezelése 0,504.