کیفیت آب آبیاری مرکبات کرمان

کیفیت آب آبیاری مرکبات در کرمان

مقدمه:

جنوب استان کرمان (منطقه جیرفت و کهنوج) در حدود 50 هزار کیلومتر مربع وسعت دارد و یکی از قطبهای مهم کشاورزی کشور محسوب میشود. این منطقه در زمینه تولید محصولات باغی نظیر خرما، مرکبات، محصولات گلخانه ای و سبزی و صیفی دارای رتبه تک رقمی در کشور می باشد. استعداد سرشار این دیار از نظر شرایط اقلیمی، خاک و آب موجب تولید انبوه انواع مختلف محصولات کشاورزی شده است و این مزیت بارز مانع به چشم آمدن چالش های فعال سر راه این استعداد گشته است. خشکسالی طولانی مدت حاکم بر استان و از جمله جنوب آن با آهنگی بیصدا، ولی به صورت وسیع اثر خود را گذاشته و روز به روز آثار خود را نمایانتر میگرداند. افت کمی سطح آبهای زیرزمینی و کاهش کیفی این آبها در پی کاهش سطح آنها، خشک شدن یا کاهش شدید دبی آبهای جاری سطحی از جمله رودخانه ها، قنات ها و چشمه ها پیامد اصلی خشکسالی منطقه بوده که همچنان در حال تسخیر و تبدیل آن به بیابان می باشد. خشکسالی همانند چاقوی دولبه ای می باشد که مخازن آب را هم از نظر کمی و هم از نظر کیفی دچار آسیب میکند. مخازن کوچک در اثر خشکسالی فوراً خشک شده و کلیه باغات و مزارع و سایر گیاهان وابسته به آن نیز از بی آبی نابود میشوند، ولی مخازن بزرگ به مرور زمان هم از نظر کمی و هم از نظر کیفی دچار مشکل میگردند و عرصه گیاهان وابسته به آنها هم دچار کم آبی شده و هم به دلیل افت کیفیت آب، تحت تأثیر غلظت زیاد بعضی از عناصر، مسموم شده و از بین میرود. بنابراین ممکن است بسیاری از گیاهان مورد کاشت منطقه دچار کم آبی نشوند، ولی بدلیل کیفیت نامطلوب آب آبیاری توانایی خود را از نظر رشد و تولید محصول اقتصادی از دست داده و به مرور زمان از بین بروند. خشکسالی در جنوب استان کرمان حوزه تأثیرش را از هر دو جنبه گسترش داده و در آینده نه چندان دور، چنانچه پارامترهای پدافندی ناکارآمد باشند، به انتهای مقصد خواهد رسید. از آنجاییکه منطقه جیرفت و کهنوج از لحاظ توپوگرافی به دشت و کوهستان و دره با شرایط اقلیمی متفاوت تقسیم میشود خشکسالی توانسته است بسته به نوع مخازن آب آنها، اثرات متفاوتی از خود به جا بگذارد و همچنان در حال پیشروی باشد. مناطق کوهستانی که مخازن آب سطحی و کم حجم دارند، زودتر دچار افت کمی گشته و بسیاری از آنها خشک شده و مراتع، باغات و سایر گیاهان وابسته به آب آنها نیز نابود و یا در حال نابودی میباشند و در دشتها که مخازن زیرزمینی به عنوان منابع آب مورد استفاده قرار میگیرند بر اثرخشکسالی، آبها ضمن کاهش کمی از نظر کیفی به شدت افت نموده اند که این شرایط به همراه سایر پارامترهای وابسته به خشکسالی نظیر گرما، وزش بادهای گرم، افزایش تبخیر و تغرق و نیز خواص نامطلوب فیزیکی و شیمیایی خاک، موجب لطمه شدید به عرصه رویشی از جمله مزارع، باغات، مراتع و جنگلها شده است و در زمینه کشت و تولید بعضی از محصولات گلخانه ای، سبزی و صیفی، مرکبات و ذرت به دلیل افت شدید کیفیت آب، محدودیت ایجاد کرده به طوریکه کشت آنها توجیه علمی و اقتصادی ندارد و در حال حاضر به بعضی از شهرستانها نظیر جیرفت که کیفیت آب قابل قبولی دارند، منحصر شده است. یکی از تولیدات کشاورزی مهم این منطقه مرکبات می باشد که با تولیدی در حدود 500 هزار تن رتبه سوم کشور را به خود اختصاص داده است. مرکبات از جمله گیاهان حساس به کیفیت آب می باشند و از شروع پدیده خشکسالی، باغات مرکبات علاوه بر کم آبی به علت کاهش کیفیت آب آبیاری صدمات قابل توجهی دیده اند و با تشدید کم آبی و افت کیفی آب آبیاری هر ساله بر وسعت خسارت باغات افزوده میشود بطوریکه در بعضی از شهرستانهای منطقه نظیر رودبار، کهنوج، فاریاب و قلعه گنج باغات مرکبات عمدتاً فرسوده و غیراقتصادی شده اند. بنابراین در راستای حفظ باغات مرکبات باقیمانده در شهرستانهای فوق و نیز مدیریت باغات مناسب مناطق کوهستانی و باغهای شهرستانهای جیرفت، منوجان و عنبرآباد و همچنین در جهت جایگزینی و توسعه باغات مرکبات منطقه، بایستی در مدیریت آبیاری، علاوه بر میزان آب آبیاری بر کیفیت آن نیز بسیار توجه گردد. پارامترهای کیفی آب آبیاری که میتوانند در صورت داشتن مقادیر بالاتر از حد مجاز به درختان مرکبات صدمه و خسارت وارد نمایند و حتی موجب از بین رفتن آنها گردند شامل شوری، قلیائیت، پ هاش، سختی آب، بور، کلر و سدیم میباشند که هر یک به طور مختصر حد بحرانی آنها برای مرکبات شرح داده میشوند:

شوري آب آبياري (EC):

یکی از مهمترین پارامترهای کیفیت آب آبیاری مرکبات شوری می باشد.شوری آب بیانگر غلظت کل نمک محلول در آب میباشد و هر چقدر میزان EC یا همان شوری بیشتر باشد، میزان نمک کل بیشتر خواهد بود. شوری از طریق افزایش فشار اسمزی موجب کاهش مقدار آب قابل استفاده برای گیاه میگردد و یا به عبارتی دیگر میتوان گفت سهولت جذب آب برای گیاه را کاهش میدهد. همچنین شوری میتواند از طریق بالا بردن غلظت بعضی از ترکیبات یونی و نمکی نظیر سدیم یا کلر موجب ایجاد مسمومیت ویژه آن عنصر در گیاه شود که به اثر ویژه یونی معروف است. بنابراین شوری از این دو طریق میتواند موجب صدمه به گیاه و حتی از بین رفتن آن گردد. شوری را به وسیله دستگاه شوری سنج یا EC متر اندازه گیری می نمایند. معمولا شوری آب آبیاری نسبت به شوری خاک دارای مقادیر کمتری می باشد. واحد شوری برای آب به صورت میکروزیمنس بر متر یا میکروموس بر سانتیمتر بیان میگردد. درختان مرکبات به شوری آب آبیاری یا شوری خاک و نیز بعضی از ترکیبات یونی موجود در آبها حساسیت زیادی دارند. درختان مرکبات در اثر شوری دچار کاهش رشد رویشی، نوک سوزی برگها، کاهش شدید عملکرد، ریزی میوه و گاها ترکیدگیهای چند قسمتی (اسپلیتینگ) در انتهای میوه میشوند. شوری حد بحرانی آب آبیاری برای مرکبات 1200 تا 1300 میکروزیمنس بر متر می باشد که در شوریهای بالاتر درخت دچار صدمه و افت عملکرد کمی و کیفی خواهد شد. با توجه به اقلیم منطقه و پارامترهای مربوط به آن، مدیریت تغذیه و آبیاری باغ و خواص فیزیکی و شیمیایی خاکها آبهای با شوری بیش از 1800 میکرو موس بر سانتی متر نباید برای آبیاری باغات مرکبات مورد استفاده قرار گیرد. این در حالی است که مناسبترین آب از نظر شوری برای آبیاری مرکبات آبی است که شوری آن کمتر از 1300 میکروزیمنس بر متر باشد. گاهی شوری آب را براساس میزان کل نمک محلول در هر لیتر آب آبیاری می سنجند که به صورت TDS بیان میگردد و از رابطه زیر به دست می آید.

TDS= EC × 640

در این رابطه واحد TDS میلیگرم در لیتر و واحد EC ،دسی زیمنس بر متر می باشد. بعنوان مثال: اگر شوری آبی 1300 میکروزیمنس بر سانتیمتر باشد، مقدار TDS به صورت زیر محاسبه میگردد.

میلی گرم در لیتر TDS= =1.3 × 640=832

البته گاهاً دیده شده است که به جای ضریب ثابت 640 ،عدد 700 را استفاده می نمایند. بنابراین از این نظر حد بحرانی میزان نمک آب آبیاری برای مرکبات 832 میلیگرم در لیتر می باشد و در شوریهای با غلظت نمک بیشتر از این حد، به درخت از جنبه های مختلف خسارت وارد میشود و با آبی که غلظت نمک آن 1152 میلیگرم در لیتر باشد خسارت فوق العاده شدید میباشد.

نسبت جذب سديم آب (SAR) :

نسبت جذب سدیم یکی از پارامترهای کیفیت آب آبیاری مرکبات میباشد که میتواند از طریق اثر بر خواص فیزیکی و شیمیایی خاک، موجب صدمه به گیاه شود. حد بحرانی SAR را برای اکثر خاکها 13 در نظر میگیرند. اما برای باغ مرکبات بایستی این حد کمتر از 10 در نظر گرفته شود. در SAR زیاد غلظت سدیم در محلول خاک زیاد شده که علاوه بر تخریب خواص فیزیکی خاک نظیر ساختمان، کاهش نفوذپذیری و تهویه خاک، موجب جذب بوسیله ریشه مرکبات شده و ایجاد مسمومیت مینماید.

سختی آب:

سختی آب بیانگر غلظت کلسیم و منیزیم آب بوده که میتوانند به صورت کربناتها، بیکربناتها و سولفات وجود داشته باشند و از رابطه زیر بدست می آید:

سختی آب = ( ca²⁺×2.5) +( mg²⁺ × 4.1)

در رابطه فوق مقادیر کلسیم و منیزیم برحسب میلیگرم در لیتر میباشد. سختی برحسب میلیگرم کربنات کلسیم در لیتر بیان میگردد. زمانی که سختی بیش از 300 باشد احتمال مسدود شدن سیستم آبیاری به وسیله رسوب املاح کلسیم و منیزیم زیاد می باشد و در چنین شرایط نبایستی مزرعه یا باغ به سیستم تحت فشار مجهز گردد.

پی اچ (PH):

دیگر پارامتر کیفیت آب آبیاری مرکبات میزان پی اچ آن می باشد.پی اچ نماینده اسیدی بودن یا بازی بودن آب میباشد و معمولا مقدار آن برای اکثر آبهای آبیاری کمتر از 8 است. اما در مناطق خشک و شور گاهی آبهایی با پی اچ بیشتر از 8 دیده میشوند که در چنین آبهایی غلظت کربناتها و سدیم بالا بوده که در صورت آبیاری به وسیله آن موجب افزایش پ هاش محلول خاک نیز میگردد که در این صورت علاوه بر کاهش قابلیت استفاده بعضی از عناصر غذایی از جمله فسفر و عناصر کم مصرفی نظیر آهن و روی، به دلیل بالا رفتن غلظت سدیم در محلول خاک احتمال مسمومیت گیاه نیز وجود دارد. بنابراین با توجه به حساسیت درختان مرکبات به پی اچ آب، توصیه میگردد که برای آبیاری درختان منطقه از آبی با پی اچ کمتر از 8 و بیشتر از 6 استفاده شود. در صورتی که پی اچ آب کمتر از 6 باشد به مرور زمان موجب آزاد شدن عناصر سمی از خاک برای گیاه شده و سبب مسمومیت آن میگردد.

بور آب آبياري:

عنصر بور یکی از ریزمغذیهای بسیار مهم در حیات گیاهان است چرا که نقش مهمی در رشد مریستم انتهایی (ساقه و ریشه) گیاه دارد. عنصر مذکور در ترمیم بافتهای آوندی، متابولیسم قند و هیدروکربنها ، متابولیسم چربی، سنتز پکتین و تشکیل دیواره سلولی نقش دارد. گرچه عنصر بور یکی از عناصر کم مصرف ضروری گیاه است ولی مرکبات به غلظت بالای آن در آب یا محلول خاک حساسیت داشته و چنانچه بیش از حد مورد نیاز جذب شود درخت دچار بروز علائم مسمومیت خواهد شد و اگر این مسمومیت دوام پیدا کند باغ خسارت شدید دیده و از بین میرود. در مناطق گرم و خشک نظیر جنوب استان کرمان (منطقه جیرفت کهنوج) به خصوص با وجود پدیده طولانی مدت خشکسالی، آبها علاوه بر افت کمی دچار کاهش کیفیت شده اند به طوری که بخش قابل توجهی از آنها دارای شوری ، SAR ، بور ، کلر و سدیم بیش از آستانه تحمل مرکبات هستند و در این بین شهرستانهای رودبار، قلعه گنج، فاریاب و کهنوج تقریباً در شرایط بحرانی قرار دارند. متأسفانه شرایط نامطلوب اقلیمی به ویژه در تابستان، فقر خاک و مدیریت نامطلوب تغذیه باغات موجب حساسیت بیشتر درختان به غلظت بور آب آبیاری یا خاک شده و علائم مسمومیت بور به طور چشمگیری دیده می شود که متأسفانه یکی از تهدیدهای مهم مرکبات منطقه بویژه در حوزه دشت میباشد. غلظت بور در آبهای مناسب برای آبیاری مرکبات بایستی کمتر از 0.5 میلیگرم در لیتر بوده و در عین حال مدیریت باغ از نظر آبیاری، تغذیه و استفاده از کودهای آلی مطلوب باشد و هرچقدر غلظت این عنصر در آب بیشتر باشد مدیریت باغداری بایستی علمی و فنی تر باشد.

كلر آب آبياري:

عنصر کلر یکی از عناصر کم مصرف برای گیاهان میباشد و معمولا غلظت آن در آب و خاک مناطق خشک و نیمه خشک بیش از حد نیاز بوده و موجب صدمه به گیاهان از جمله گیاهان حساس به کلر نظیر سیب زمینی، تنباکو و مرکبات میگردد. از نظر کیفیت آب آبیاری مرکبات بین غلظت کلر و شوری آب یک رابطه مستقیم وجود دارد و با افزایش میزان شوری آب ، مقدار کلر آب نیز افزایش پیدا می کند. رابطه بین شوری آب و غلظت کلر به صورت زیر میباشد:

D=EC×140

در این رابطه EC بر حسب واحد دسی زیمنس بر متر و D ( غلظت کلر) بر حسب میلی گرم در لیتر می باشد. عموماً آبهای آبیاری که دارای مقدار قابل توجهی کلر میباشند از غلظت بالای سدیم و بور نیز برخوردار هستند که هر سه میتوانند برای مرکبات خسارتزا باشند. در منطقه جیرفت و کهنوج بویژه در شهرستانهای رودبار، قلعه گنج، فاریاب و کهنوج اکثر آبهای آبیاری از غلظت بالای کلر برخوردار بوده و با توجه به مدیریت ضعیف باغداری، علائم سوختگی برگهای درختان مرکبات به خوبی دیده میشود و خسارت در تابستان شدیدتر می باشد. غلظت کلر در آبهای آبیاری مرکبات بایستی کمتر از 250 میلیگرم در لیتر یا کمتر از 7 میلی اکی والان در لیتر باشد اما میزان کلر مناسبترین آب برای آبیاری باغات مرکبات بایستی کمتر از 5 میلی اکی والان در لیتر باشد.

سديم آب آبياري:

سدیم بعنوان یک عنصر ضروری برای مرکبات نمی باشد. در غلظتهای بالا، این عنصر از طریق اثرات مستقیم و غیرمستقیم موجب صدمه به گیاهان از جمله مرکبات میگردد. در صورتی که غلظت سدیم آب آبیاری یا محلول خاک 115 میلی گرم در لیتر یا بیشتر باشد موجب ایجاد صدمه به گیاه از طریق تجمع آن در برگ و اندام هوایی میشود. در خاکهایی که دارای مقدار قابل توجهی رس باشند زیادی سدیم در خاک موجب پخشیدگی ذرات خاک و گرفتگی منافذ آن و کاهش نفوذپذیری خاک میگردد که این مسئله سبب کاهش تهویه و کمبود اکسیژن برای ریشه شده و نهایتاً به درختان صدمه میزند که این اثر سدیم تحت عنوان اثر غیر مستقیم میباشد. البته واریته های مختلف مرکبات دارای مقاومت متفاوتی در برابر غلظت سدیم می باشند بعنوان مثال پرتقال ترش مزه، ارقام لیمو و پرتقال شیرین متحملتر از گریپ فروت و انواع نارنگیها می باشد. حد بحرانی سدیم در مرکبات زمانی است که غلظت آن در برگ 0.1 تا 0.25 درصد باشد.

آبياري مركبات:

موضوع تأمین آب از نکات قابل بررسی و مهم است. ابتدا باید وضعیت مسائلی چون وضعیت پراکندگی باران، نوع سیستم آبیاری مورد استفاده و قابل توصیه مشخص شود. در هر صورت کوششهای لازم باید اعمال شود تا درخت دچار تنش کم آبی نشود. درختان خزان کننده در طی خواب به آب کمی احتیاج دارند درحالیکه درختان مرکبات (همیشه سبز) در تمام طول سال برای زنده ماندن و باردهی نیاز به آب دارند. نیاز آبی درختان مرکبات برای یک دوره شش ماهه بیشتر مطرح بوده و برای گیاه حیاتی است و این نیاز مخصوصاً برای یک دوره شش ماهه برای گیاه از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد که از اواخر زمستان وقتی که ریشه های جدید شروع به رشد میکنند شروع شده و تا بهار با تولید شاخه های جوان و جدید، گلدهی درختان، تشکیل میوه، تقسیم سلولی میوه های کوچک و جوان و بزرگ شدن سلولها ادامه می یابد.

شیوه آبیاری در نقاطی که بارندگی کافی وجود ندارد بستگی به امکانات و شرایط آب و هوایی و منابع آبی منطقه دارد. در صورت کافی بودن منبع آب، آبیاری کانالی و یا بارانی که نازلهای آن در زیر تاج درخت قرار میگیرند مورد استفاده خواهد بود لیکن در مواردی که محدودیت منابع آبی وجود دارد استفاده از روش آبیاری قطره ای مناسبتر خواهد بود. در هر نوبت آبیاری ضروریست که حدود دو سوم خاک منطقه ریشه خیس شود. تأمین این مقدار آب مصرفی و فواصل آبیاری به خصوصیات خاک بستگی دارد. خاکهای شنی قابلیت نگهداری آب کمتری دارند در صورتیکه خاکهای رسی و لومی آب بیشتر و در مدت طولانیتری در خود حفظ میکنند. در آبیاری خاکهای سنگین، در شروع آبیاری، آب در سطح خاک جاری شده و دیرتر به درون خاک نفوذ میکند اما با استمرار آبیاری موجبات اشباع خاک فراهم میشود. نکته قابل توجه اینکه هر دو حالت محدودیت آبیاری و یا آبیاری فراوان، گیاه را با تنش کم آبی مواجه میسازد. در مرکبات گاهی به اجرای سیستم هدفمند کم آبیاری در مراحل مختلف رشدی درخت اقدام می نمایند. اثرات کم آبیاری مرکبات روی کیفیت میوه ها بستگی به تراکم و طول مدت دوره تنش آبی دارد. کم آبیاری بیشتر در مراحل انتهایی دوره رشد میوه و شروع رسیدگی میوه ها از طریق افزایش در محتویات قندی و اسیدی میوه تأثیرگذار است. در مرکبات از روش کم آبیاری به منظور افزایش TSS ( کل مواد جامد محلول ) و کیفیت داخلی میوه استفاده میشود. ثابت شده است که تجمع قند (افزایش مجموع قندها در میوه) بیشتر در اثر پدیده تنش آبی ایجاد می شود.

نگارندگان:
جواد سرحدي، مهري شريف
مركز تحقيقات و آموزش كشاورزي و منابع طبيعی جنوب استان كرمان

همچنین مطالعه پست تغذیه و کوددهی مرکبات در کرمان پیشنهاد می گردد.