Ποιότητα Νερού Άρδευσης

Εισαγωγή ποιότητας νερού άρδευσης

Ο όρος <<ποιότητα>> αναφέρεται στα χαρακτηριστικά ενός αντικειμένου ή μιας ουσίας ή μιας κατάστασης με βάση τα οποία διακρίνεται από κάποιο άλλο αντικείμενο, ουσία κ.λπ. Όσον αφορά στο νερό, η έννοια της ποιότητας του μεταβάλλεται ανάλογα με την εξειδικευμένη χρήση, η οποία καθορίζει τα συγκεκριμένα κριτήρια αξιολόγησής της. Έτσι, άλλα κριτήρια ισχύουν για το νερό ύδρευσης, άλλα για το βιομηχανικής χρήσης νερό και άλλα για το νερό άρδευσης. Ειδικότερα, όσον αφορά το τελευταίο, η ποιότητα που σχετίζεται αλλά και καθορίζεται σύμφωνα με τις επιπτώσεις του στις καλλιέργειες, το έδαφος και τις διαχειριστικές πρακτικές που είναι αναγκαίες για τον έλεγχο και την αντιστάθμιση των προβλημάτων που ενδεχομένως δημιουργούνται κατά τη χρήση του. Τα νερά που χρησιμοποιούνται για άρδευση προέρχονται από τα ποτάμια, τις λίμνες, τα πηγάδια καθώς και από την υπόγεια στάθμη. Έχοντας διάφορη προέλευση, η σύνθεσή τους ποικίλλει ανάλογα με τη φύση των πετρωμάτων και ορυκτών διά των οποίων διέρχονται. Έτσι, έχουν μεταβαλλόμενη συγκέντρωση αλάτων και ενίοτε τοξικών στοιχείων και βαρέων μετάλλων. Όλα τα νερά περιέχουν άλατα (μάκρο ή μίκρο-θρεπτικά) και ενδεχομένως κάποιες άλλες ουσίες, οι οποίες μπορεί να είναι τοξικές στα φυτά. Όμως, τα άλατα, όταν βρίσκονται σε υψηλές συγκεντρώσεις, μπορεί να δημιουργήσουν σοβαρά προβλήματα στα φυτά και το έδαφος και γενικότερα στο περιβάλλον. Τα προβλήματα που μπορεί να προκαλέσουν είναι τα εξής: α) αλατότητα του εδάφους, β) υποβάθμιση των φυσικών ιδιοτήτων του εδάφους, όπως της δομής του, της διηθητικότητας και κυρίως της περατότητας του και γ) προσθήκη διάφορων ποσοτήτων τοξικών στοιχείων σε βάρος του εδάφους και των φυτών. Δεδομένων των πιθανών συνεπειών που μπορεί να έχει η χρήση του αρδευτικού νερού, καθίσταται αναγκαίος ο προσεκτικός έλεγχος της ποιότητας του, πριν ή χρησιμοποιηθεί για αρδευτικούς σκοπούς. Έτσι, μπορούν να αποτραπούν πολλά προβλήματα, που θα είχαν ενδεχομένως δυσμενείς επιπτώσεις στις καλλιέργειες και το έδαοφς καθώς και στην Αγροτική Οικονομιά και στο περιβάλλον γενικότερα. Τα χαρακτηριστικά του νερού άρδευσης που προσδιορίζουν την ποιότητα του είναι: α) η συνολική συγκέντρωση των αλάτων, δηλαδή η αλατότητα, β) η περιεκτικότητα του Na σε σχέση με εκείνη του Ca και Mg, γ) η ανιοντική σύνθεση του νερού ως προς το HCO3, CO3 δ) η συγκέντρωση του βόριου, χλώριου και άλλων στοιχείων με ενδεχόμενη τοξική επίδραση στα φυτά και ε) οι τιμές των παραμέτρων που προσδιορίζονται με βάση τις τιμές των κατιόντων (SAR) ή ανιόντων. H SAR ή αναλογία προσρόφησης του Na+, είναι ένας δείκτης του πιθανού κινδύνου νατρίωσης, στον οποίον υπόκειται το έδαφος, όταν δέχεται νερό άρδευσης πλούσιο σε Na+. Καθώς το Na+ σχετίζεται με την περατότητα του εδάφους, συνέπεια της διασποράς που προκαλεί το υπόψη στοιχείο, αποτελεί ιδιαίτερο κίνδυνο για την υποβάθμιση των φυσικών χαρακτηριστικών του. Συνεπώς, το Na είναι ένα στοιχείο του οποίου θα πρέπει ιδιαιτέρως να προσεχθεί η έκταση και ο βαθμός της παρουσίας του στο νερό άρδευσης, διότι όντως αποτελεί γνώρισμα ποιοτικής κατάστασης του νερού. Στις ξηρικές περιοχές, όπου η άρδευση είναι εκ των ων ουκ άνευ, χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερα νερά. Όμως, καθώς οι περιοχές αυτές έχουν περιορισμένες βροχοπτώσεις και τα αποθέματα νερών καλής ποιότητας πολλές φορές δεν επαρκούν, καθίσταται αναγκαία η χρήση νερών κακής ποιότητας, ήτοι αλατούχων ή υφαλμύρων . Το γεγονός αυτό μπορεί να δημιουργήσει σοβαρά προβλήματα στις καλλιέργειες και το έδαφος, προκαλώντας συσσώρευση αλάτων και υποβάθμιση της γεωργικής παραγωγής. Η αδιάκριτη χρήση των νερών αυτών ευνοεί την καταστροφή του εδάφους και την απερήμωση των γαιών, λόγω εναλάτωσης και ενδεχομένως της αλκαλίωσης. Η συσσώρευση των αλάτων στο έδαφος, αλλά και η νατρίωση, είναι συνάρτηση των εδαφολογικών συνθηκών, του κλίματος και των διαχειριστικών πρακτικών χρήσης του νερού άρδευσης, οι οποίες συναρτώνται άμεσα με την ποιοτική κατάσταση του νερού και τροποποιούμενες, κατά περίπτωση, μπορεί να συμβάλουν στην ορθολογική αξιοποίηση τόσο των καλής ποιότητας νερών, όσο βέβαια και των κακής κατωτέρω θα μας απασχολήσει το θέμα της ποιότητας του νερού και της αξιολόγησής της, σε τρόπο ώστε να καταστεί δυνατή η αποτελεσματική και γενικά καλύτερη αξιοποίηση των διαθέσιμων νερών.

Η ποιότητα νερού άρδευσης και η αξιολόγηση της

Η ποιότητα του νερού έχει νόημα και πρακτική σημασία μόνον όταν αυτή σχετίζεται με συγκεκριμένη χρήση. Ειδικότερα, στη γεωργία η ποιότητα του αρδευτικού νερού αξιολογείται με βάση το βαθμό επίδρασης του επί του εδάφους, των καλλιεργειών και επί των διαχειριστικών πρακτικών, που είναι αναγκαίες για την αντιμετώπιση των προβλημάτων που σχετίζονται με τη χρήση του νερού. Τα νερά έχουν διάφορη προέλευση και ως εκ τούτου ποικίλλουν ως προς τη σύνθεσή τους και ως προς την ποιότητα τους. Ορισμένα εξ αυτών έχουν υψηλές συγκεντρώσεις αλάτων ή ειδικών ανιόντων όπως του βορίου και χλωρίου ή κατιόντων όπως του Na+. Ακόμη μπορεί να περιέχουν υψηλές συγκεντρώσεις σιδήρου, νικελίου και άλλων βαρέων μετάλλων, ανάλογα με τα πετρώματα δια των οποίων διέρχονται ή το βαθμό μόλυνσής τους. Τα κριτήρια που λαμβάνονται υπόψη για την ποιοτική κατάταξη των νερών και επί τη βάσει των οποίων καθορίζονται οι οδηγίες χρήσης τους είναι η περιεκτικότητά τους σε άλατα και η σχέση αυτών με τρεις κατηγορίες προβλημάτων που δημιουργούν, ήτοι: α) την αλατότητα, β)την περατότητα και γ) την τοξικότητα. Ενδεχομένως, μπορεί να υπάρχει και μια (δ) κατηγορία προβλημάτων, όπως υψηλή συγκέντρωση αζώτου που μπορεί να προκαλέσει πλάγιασμα στα φυτά, νερά που περιέχουν γύψο ή πολύ πλούσια σε σίδηρο νερά που καταστρέφουν τα μηχανήματα άρδευσης κ.λπ. Όλα τα νερά ανεξάρτητα από την πηγή προέλευσής τους, περιέχουν διαλελυμένα άλατα σε ποικιλίες ποσότητες, τα οποία μπορεί να επιδράσουν δυσμενώς στα φυτά, το έδαφος αλλά και στις πρακτικές χρήσης τους. Ιδιαίτερα, στην τελευταία περίπτωση θα πρέπει οι πρακτικές αυτές να τροποποιηθούν, για να εξουδετερωθούν στο βαθμό που είναι δυνατό οι δυσμενείς επιπτώσεις του νερού στα φυτά και το έδαφος. Βέβαια, βασική προϋπόθεση για την ποιοτική αξιολόγηση του νερού είναι η χημική ανάλυση και ο προσδιορισμός της αγωγιμότητάς του και των διάφορων κατιόντων και ανιόντων, ήτοι του Ca2+, Mg2+, Na+, CI, SO42, HCO3-, CO32- και Β. Ακόμη, θα πρέπει να προσδιοριστεί και το pH1 και επίσης η παρουσία του K+, NH4+, ΝΟ3-, λιθίου κ.λπ. Η αγωγιμότητα αποτελεί μια ποσοτική έκφραση του συνόλου των διαλελυμένων ιόντων ή των ολικών διαλελυμένων στερεών (TDS)(Total Disolved Solids) που περιέχονται στο νερό. Ως μονάδα μέτρησης της αγωγιμότητας (ΕC) χρησιμοποιείται το mhos που ισούται με το αντίστροφο της ηλεκτρικής αντίστασης του νερού. Ήτοι, 1mhos = 1/ohm, όπου οhm είναι η μονάδα μέτρησης της αντίστασης. Οι υποδιαίρεσεις του mhos είναι: 1 mhos= 1000 mmhos/cm 25⁰C 1 mmhos/cm =1000μmhos/cm ή micrommhos/cm, 25⁰C Σήμερα χρησιμοποιείται ως μονάδα μέτρησης της EC το Siemens ή S, δηλαδή 1mhos = 1S.

Αρχές ποιοτικής κατάταξης νερών

Η ποιοτική κατάταξη των νερών άρδευσης γίνεται με βάση τις σχέσεις τους με διαφορά προβλήματα, όπως αλατότητας, περατότητας κ.λπ. που μπορεί να δημιουργήσουν τα νερά κατά τη χρήση τους στην πράξη. Ειδικότερα, όσον αφορά την αλατότητα, αυτή σχετίζεται με την περιεκτικότητα του νερού σε άλατα, τα οποία συσσωρεύονται στο έδαφος και επιδρούν δυσμενώς στην ανάπτυξη των φυτών. Η αλατότητα εκφράζεται με την ηλεκτρική αγωγιμότητα του νερού (EC) ή με τα ολικά διαλελυμένα στερεά (ΤDS). Σχετικά με την περατότητα, αυτή σχετίζεται με την παρουσία του Na στο νερό άρδευσης. Όταν η συγκέντρωση του στοιχείου αυτού είναι πολύ υψηλή, τότε συγκεντρώνεται στο έδαφος όπου και καταστρέφει τη δομή του, λόγω της διασποράς των συσσωματωμάτων της αργίλου. Τα διασπειρόμενα τεμαχίδια της αργίλου φράσσουν τους πόρους του εδάφους και δυσχεραίνουν την κίνηση του νερού λόγω μείωσης της περατότητας του. Αυτό έχει ως συνέπεια τη μειωμένη παροχή νερού στα αναπτυσσόμενα φυτά και τελικά την ανάσχεση της ανάπτυξης τους. Εξάλλου, η αδυναμία κίνησης του νερού δια της μάζης του εδάφους καταλήγει στη συσσώρευση -συγκέντρωση του στην επιφάνεια ή μέσα στη μάζα του εδάφους όπου και δημιουργούνται συνθήκες ανοξίας με δυσμενέστατες επιπτώσεις σε βάρος των φυτών. Ακόμη, ορισμένα στοιχεία που ενδεχομένως βρίσκονται σε υψηλές συγκεντρώσεις στα νερά, μπορεί να δράσουν τοξικά στα φυτά (π.χ. B, CI και το Na). Επίσης, και η παρουσία ορισμένων άλλων ιόντων σε υψηλά επίπεδα μπορεί ωσαύτος να δράσει ανασχετικά στην ανάπτυξη των καλλιεργειών (HCO3-,NH4+). Γίνεται φανερό ότι η ποιοτική αξιολόγηση του νερού θα πρέπει να γίνεται σε αναφορά προς τη δημιουργία των προαναφερθέντων προβλημάτων, προς το είδος του εδάφους και τα λοιπά φυσικά και χημικά χαρακτηριστικά του, καθώς και προς το είδος του φυτού. Για την ερμηνεία των αναλυτικών δεδομένων απαιτείται βέβαια και η ύπαρξη οριακών τιμών για κάθε παράμετρο, είτε αυτή αφορά στη συγκέντρωση των στοιχείων ή παράμετρο που υπολογίζεται όπως π.χ. τη SAR, το RSC. Με βάση τα ανωτέρω έχουν προταθεί διάφορα συστήματα ποιοτικής κατάταξης των νερών. Συνοπτικά αναφέρουμε εδώ ότι πολλά συστήματα έχουν προταθεί για την ταξινόμηση των νερών και υπογραμμίζονται τα εξής: 1. Σύστημα ποιοτικής κατάταξης των υδάτων κατά το USDA Salinity Laboratory 2. Το σύστημα κατά Doneen, του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια. 3. Το σύστημα του FAO των Ayres and Westcot 4. Το σύστημα του Christiansen 5. Το σύστημα του Wilcox et al

Στη χώρα μας χρησιμοποιείται το (1) και (2). Το καθένα από τα δυο αυτά συστήματα, αλλά και από τα υπόλοιπα, έχει τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα του, τα οποία σχετίζονται είτε με την ευκολία προσδιορισμού των απαιτούμενων παραμέτρων ή με τον αριθμό των παραμέτρων αυτών καθεαυτών. Τα συστήματα αυτά δεν αποτελούν πανάκεια. Τα κατατασσόμενα, βάσει των συστημάτων αυτών, νερά, σε αντίστοιχες ποιοτικές κατηγορίες καταλληλότητας για άρδευση, θα πρέπει να συνεκτιμώνται και με τα χαρακτηριστικά του εδάφους και τις απαιτήσεις και την ανθεκτικότητα των καλλιεργειών στα άλατα, γιατί τότε μόνον μπορεί να έχει πρακτική αξία η ποιοτική κατάταξη.

Προέλευση αλάτων

Τα άλατα των νερών ουσιαστικά προέρχονται από την αποσάθρωση των πετρωμάτων και ορυκτών δια των οποίων διέρχονται τα ρέοντα νερά. Η περιεκτικότητά τους εξαρτάται βασικά από τα χημικά και φυσικά χαρακτηριστικά των πετρωμάτων. Κατά τη διαδρομή του το νερό μέσω αυτών με τη διεργασία της διάλυσης απελευθερώνει τα άλατα, τα οποία συγκεντρώνονται στο νερό και μέσω αυτού μεταφέρονται σε θέσεις και σε τόπους μακράν του σημείου σχηματισμού τους, όπου και εναποτίθενται κατά τη χρήση του νερού για αρδευτικούς σκοπούς, ή κατά τη φυσική συγκέντρωση των νερών σε τοπογραφικές υφέσεις, όπου εξατμιζόμενα αυτά υπό την επίδραση της ηλιακής ενέργειας συμπυκνώνονται και συσσωρεύονται με την πάροδο του χρόνου. Έτσι, επέρχεται η εναλάτωση του εδάφους και η νατρίωσή του. Γενικώς, ή περιεκτικότητα των νερών σε άλατα εξαρτάται από το γεωλογικό υπόστρωμα της περιοχής δια του οποίου διέρχονται. π.χ. τα κέλυφη των οστρακοειδών που, όπως είναι γνωστό, είναι θαλάσσιας προέλευσης, είναι πολύ πλούσια σε διαλυτά συστατικά. Έτσι, εμπλουτίζουν σε υψηλά επίπεδα με άλατα τα δι' αυτών διερχόμενα νερά. Το είδος εξάλλου του πετρώματος αποτελεί ρυθμιστικό παράγοντα της ποσότητας των αλάτων σε ένα νερό.

Προβλήματα χρήσης νερού κακής ποιότητας

Η ποιότητα των νερών, εκτός των άλλων παραγόντων, είναι συνάρτηση της περιεκτικότητας τους σε άλατα. Και τούτο διότι τα προβλήματα που δημιουργούνται κατά την άρδευση, στις καλλιέργειες και το έδαφος, σχετίζονται άμεσα με τα άλατα. Κατά συνέπεια μπορούμε να πούμε ότι η ποιότητα ενός νερού σχετίζεται με το βαθμό και τη σοβαρότητα των προβλημάτων που δημιουργεί στο έδαφος, και ως εκ τούτου η αξιολόγηση της ποιότητας των νερών που χρησιμοποιούνται για άρδευση θα πρέπει να γίνεται με βάση τα προβλήματα που τυχόν δημιουργεί ένα νερό. Αυτό σημαίνει ότι η ποιότητα του νερού συναρτάται ευθέως και με τα χαρακτηριστικά (φυσικά και χημικά) του εδάφους. Ένα κακής ποιότητας (υφάλμυρο) νερό μπορεί ενδεχομένως να χρησιμοποιηθεί σ' ένα έδαφος καλής στράγγισης με μια ανθεκτική καλλιέργεια στα άλατα, η οποία μπορεί να αποδώσει ικανοποιητικά. Με το παράδειγμα αυτό τονίζεται η βασική αρχή ότι η ποιότητα αξιολογείται ανάλογα με την έκταση των προβλημάτων που δημιουργεί στο έδαφος και στα φυτά. Στην προκειμένη περίπτωση το υφάλμυρο αυτό νερό λόγω της καλής στράγγισης του εδάφους το επηρεάζει ελάχιστα, ενώ η αντοχή της καλλιέργειας στα άλατα συμβάλλει στην άμβλυνση των αρνητικών επιπτώσεων της αλατότητας στην ανάπτυξη των φυτών, με συνέπεια την επίτευξη ικανοποιητικών αποδόσεων. Άρα, θα μπορούσαμε να πούμε ότι το νερό στην προκειμένη περίπτωση είναι καλής ποιότητας για το συγκεκριμένο έδαφος και την καλλιέργεια. Συμπερασματικά, τα προβλήματα που δημιουργούνται από το ποιοτικό επίπεδο του νερού μπορεί να αμβλυνθούν με τη συνδρομή του είδους του εδάφους, της καλλιέργειας και γενικά του τρόπου διαχείρισης του νερού άρδευσης. <<Δεν υπάρχουν καθορισμένα όρια ποιότητας και καταλληλότητας του νερού άρδευσης. Αυτή προσδιορίζεται από τις συνθήκες χρήσης του νερού, ήτοι από το βαθμό συσσώρευσης των αλάτων και από την επίδρασή τους στη φυτική ανάπτυξη>>. Τα προβλήματα που δημιουργούν τα νερά κακής ποιότητας στο έδαφος και τα φυτά συνοψίζονται στα εξής: α) αλατότητα β) αλκαλίωση ή νατρίωση και γ) τοξικότητα σε βάρος των φυτών. Τα εδάφη περιέχουν γενικά άλατα σε διάφορες συγκεντρώσεις. Κάτω από φυσιολογικές συνθήκες η περιεκτικότητά τους είναι τέτοια που όχι μόνον δεν επηρεάζουν δυσμενώς τη φυτική ανάπτυξη, αλλά, αντίθετα, είναι απαραίτητα και χρήσιμα για τη φυσιολογική αύξησή τους. Επιπλέον, αποτελούν πηγή θρεπτικών στοιχείων (Ca, Mg, Κ, Na κ.λπ.) Όμως, όταν το επίπεδο τους αυξηθεί πέρα από ορισμένο όριο, που καθορίζεται από το είδος του φυτού και του εδάφους, αντίστοιχα, τότε αρχίζουν τα προβλήματα σε βάρος των καλλιεργειών. Η έναρξη των προβλημάτων ουσιαστικά σηματοδοτείται εν δυνάμει με την εφαρμογή της άρδευσης των καλλιεργειών και ασφαλώς αυτό συμβαίνει, όταν το νερό είναι κακής ποιότητας. Με τη χρήση αυτού του νερού η εναλάτωση του εδάφους είναι δεδομένη στην πλειοψηφία των περιπτώσεων. Βέβαια, τελικά η εναλάτωση εξαρτάται από την ικανότητα συγκράτησης νερού από το έδαφος και την εποχική ή την ετήσια βροχόπτωση. Επιπλέον, η έκταση της συσσώρευσης εξαρτάται και από άλλους παράγοντες, όπως το είδος της καλλιέργειας, τις απαιτήσεις της σε νερό, την περιεκτικότητα των αλάτων του νερού κ.λπ.

Νατρίωση εδάφους

Όταν τα νερά έχουν υψηλή συγκέντρωση Na+ ή υψηλή τιμή SAR, τότε ο κίνδυνος νατρίωης ή αλκαλίωσης του εδάφους είναι αυξημένος. Παράλληλα, εφόσον υπάρχουν μεγάλες συγκεντρώσεις αλάτων στο νερό και ευνοείται η συσσώρευσή τους από τις κρατούσες κλιματικές και εδαφικές συνθήκες, αυξάνει ο κίνδυνος της εναλάτωσης, δηλαδή της συσσώρευσης των αλάτων προς δημιουργία αλατουχο-νατριωμένων συνθηκών στο έδαφος. Επίσης, η συνέπεια της δράσης του Na+ στη διασπορά του εδάφους είναι η μείωση της περατότητάς του και δημιουργία συνθηκών δυσμενών για τα φυτά. Και τούτο διότι η διασπορά των κολλοειδών της αργίλου έχει ως αποτέλεσμα την έμφραξη των πόρων και άρα τη μείωση της περατότητας και ανάσχεση της ομαλής κίνησης του νερού στο έδαφος και συνεπώς πλημμελή εφοδιασμό των φυτών με νερό. Εξάλλου, υπό τις συνθήκες αυτές το νερό συσσωρεύεται στην επιφάνεια και εμπλουτίζει ακόμη περισσότερο το έδαφος με άλατα, λόγω συμπύκνωσης των τελευταίων μετά την εξάτμιση του, γεγονός που σε τελευταία ανάλυση επιτείνει την αλατότητα του εδάφους.

Τοξικότητα νατρίου και λοιπών στοιχείων

Η περίσσεια του νατρίου στο νερό, πέραν του ότι υποβαθμίζει τα φυσικά και χημικά χαρακτηριστικά του εδάφους, μπορεί επιπλέον να δράσει τοξικά σε βάρος των φυτών. Επίσης η παρουσία και άλλων στοιχείων, τόσο του βορίου, του χλωρίου όσο και άλλων μετάλλων μπορεί ωσαύτως να δράσει τοξικά στα φυτά, όταν η περιεκτικότητα τους υπερβαίνει ορισμένα όρια.

Διαχείριση νερού άρδευσης

Η διαχείριση του νερού άρδευσης στα προβληματικά λόγω αλάτων και νατρίου εδάφη έχει ως σκοπό την διά καταλλήλων τρόπων και μεθόδων χρήση και εφαρμογή του νερού, ούτως ώστε να αμβλυνθούν οι επιπτώσεις τόσο της αλατότητας όσο και του νατρίου σε βάρος του εδάφους και των καλλιεργειών, για να καταστεί δυνατή η ανάπτυξη των φυτών κατά τρόπον αποτελεσματικό. Κατά την άρδευση, πέραν του γεγονότος ότι τα φυτά εφοδιάζονται με την απαραίτητη ποσότητα νερού, το νερό αυτό καθεαυτό συμβάλλει και στην αραίωση των τυχόν υπαρχόντων αλάτων στο έδαφος, με συνέπεια να βοηθά και με αυτή τη δράση του στη δημιουργία ευνοϊκού περιβάλλοντος για τις καλλιέργειες. Η αραίωση αυτή ευνοεί την ανάπτυξη των φυτών, διότι έτσι αυτά μπορούν να προσλαμβάνουν σημαντικές ποσότητες νερού, γεγονός που έχει ως συνέπεια τη μείωση του επιπέδου του νερού στην περιοχή της ριζοσφαίρας. Σ' αυτό προστίθεται και η επίδραση της εξάτμισης, με αποτέλεσμα τα άλατα να παραμένουν στο έδαφος, καθώς απομακρύνεται το νερό και σε τελευταία ανάλυση να συμπυκνώνονται. Η συμπύκνωση αυτή λαμβάνει χώρα, όπως είναι φυσικό, στην περιοχή της ριζοσφαίρας όπου δραστηριοποιούνται οι ρίζες. Γι' αυτό, το εδαφοδιάλυμα στην περιοχή αυτή εμφανίζει την υψηλότερη αγωγιμότητα και τη μέγιστη ωσμωτική πίεση με όλες τις συνέπειες σε βάρος της ομαλής ανάπτυξης του φυτού. Για την επίτευξη της διατήρησης των αλάτων της ριζοσφαίρας σε κατάσταση αραίωσης θα πρέπει η άρδευση των καλλιεργειών να γίνεται πιο συχνά, δηλαδή το εύρος άρδευσης να είναι μικρό. Όταν το εύρος άρδευσης είναι μέγιστο, τότε τα φυτά υφίστανται εντονότερα τις επιπτώσεις της αλατότητας, δεδομένου ότι το έδαφος παύει να βρίσκεται σε κατάσταση αραίωσης, και άρα να έχει τα άλατά του συμπυκνωμένα. Η μέθοδος εφαρμογής του νερού, σύμφωνα με τους πιο πάνω ερευνητές, φαίνεται ότι μπορεί να ελέγχει την ηλεκτρική αγωγιμότητα της ριζόσφαιρας. Π.χ. η μέθοδος άρδευσης με τεχνητή βροχή (Sprinkler irrigation) δίνει εν προκειμένω τα καλύτερα αποτελέσματα, διότι έχει ευνοϊκή επίδραση στην ανάπτυξη των φυτών. Και τούτο διότι δι' αυτής της μεθόδου το νερό εύκολα μπορεί να εφαρμόζεται σε συχνά χρονικά διαστήματα, όταν το έδαφος δεν είναι κορεσμένο, και μάλιστα να δίνεται σε μικρές ποσότητες, κάτι που δεν μπορεί να επιτευχθεί εύκολα με τη μέθοδο των αυλακιών ή της κατάκλυσης. Αντίθετα, για τα πολυετή φυτά ενδείκνυται η μέθοδος των σταγόνων (drip irrigation), όταν βέβαια αυτά καλλιεργούνται σε συνθήκες σχετικής αλατότητας, διότι οι δενδρώδεις καλλιέργειες, ως γνωστό, είναι ευαίσθητες στα άλατα, πλην ελάχιστων περιπτώσεων. Βέβαια, θα πρέπει να σημειωθεί ότι η παρουσία των επιπέδων του νερού για την επίτευξη της αραίωσης των αλάτων του εδάφους, πρέπει να είναι τέτοια, ώστε να μη δημιουργούνται ασφυκτικές συνθήκες για τα φυτά, δηλαδή να αποφεύγεται η δημιουργία συνθηκών ανοξίας στο έδαφος. Σε σχετικά πειράματα, όπου εφαρμόστηκε το νερό με σταγόνες και τεχνητή βροχή σε καλλιέργεια τομάτας, βρέθηκε ότι η μέθοδος των σταγόνων έδωσε σημαντικά αυξημένες αποδόσεις έναντι της μεθόδου με τεχνητή βροχή, ανεξάρτητα από το επίπεδο της αγωγιμότητας. Ωστόσο, η επίδραση της αγωγιμότητας στις αποδόσεις στην περίπτωση της τεχνητής βροχής, υπήρξε σαφής. Η εξήγηση της αύξησης των αποδόσεων με τη μέθοδο των σταγόνων βασίζεται στο γεγονός της καλύτερης ομοιόμορφης κατανομής των αλάτων στο έδαφος. Είναι φανερό ότι η κατανομή των αλάτων στη ριζοσφαίρα σχετίζεται άμεσα με την ανάπτυξη του φυτού και ειδικότερα του ριζικού του συστήματος. Γι' αυτό η αγωγιμότητα της ριζοσφαίρας αποτελεί έναν σοβαρό παράγοντα, σημαντικής σπουδαιότητας για τα αναπτυσσόμενα φυτά. Από την ερευνητική, αλλά και την πρακτική εμπειρία έχει βρεθεί ότι μέθοδος άρδευσης μπορεί να τροποποιήσει κατάλληλα την κατανομή των αλάτων στη ριζοσφαίρα, σε τρόπο ώστε να ευνοήσει την ανάπτυξη των φυτών ή να δράσει αρνητικά. Όπως ήδη τονίστηκε, τα άλατα έχουν την τάση να συσσωρεύονται στις κορυφές των σαμαριών, όταν το νερό εφαρμόζεται στα αυλάκια (furrow). Η δε κατανομή των αλάτων που δημιουργείται στα σαμάρια φαίνεται στη διατομή του αυλακιού. Έχοντας υπόψη τα ανωτέρω, μπορούμε να αμβλύνουμε τις επιπτώσεις της αλατότητας φυτεύοντας τα φυτά ή τοποθετώντας το σπόρο σε κατάλληλη θέση. Η κάλυψη των επιφανειών των γραμμών μεταξύ των φυτών με φυτικά υπολείμματα (mulching) μπορεί να συμβάλει στη μείωση της εξάτμισης του νερού και άρα στην επίτευξη της αραίωσης των αλάτων και στη διατήρηση χαμηλού επιπέδου αλατότητας. Επίσης, κάθε άλλη πρακτική που μειώνει το ρυθμό της εξάτμισης του νερού συμβάλλει στην άμβλυνση των επιπτώσεων της αλατότητας, λόγω ευνόησης της αραίωσης των αλάτων. Ένας άλλος τρόπος ορθολογικής διαχείρισης του νερού είναι η σωστή αμειψισπορά, η οποία, για να είναι αποτελεσματική, θα πρέπει να περιλαμβάνει φυτά με διαφορετικές απαιτήσεις σε νερό, ούτως ώστε τα υψηλής απαίτησης σε νερό φυτά να ακολουθούν τα χαμηλής απαίτησης στο σύστημα της αμειψισποράς. Έτσι επιτυγχάνεται η άμβλυνση της αλατότητας. Π.χ. στην αμειψισπορά ρύζι-ψυχανθή ή αυξημένη χρήση του νερού στην καλλιέργεια του ρυζιού μειώνει την αλατότητα του εδάφους και καθιστά αυτό ευνοϊκότερο περιβάλλον για την ανάπτυξη των ψυχανθών (ετήσιο τριφύλλι). Είναι επίσης δυνατόν οι διαφορές του μικροαναγλύφου δοθείσης περιοχής να συμβάλλουν στη συσσώρευση των αλάτων, τα οποία, ως γνωστόν, συσσωρεύονται στα υψηλότερα σημεία (κορυφές) των εξάρσεων του μικροαναγλύφου. Σε τέτοιες περιπτώσεις απαιτείται η σωστή ισοπέδωση προς άρση των υψομετρικών διαφορών του αναγλύφου και ελαχιστοποίηση της συσσώρευσης αλάτων. Όμως και η ορθή μηχανική καλλιέργεια του εδάφους ελαχιστοποιεί τη συσσώρευση των αλάτων και κατά συνέπεια συμβάλλει στην άμβλυνση των επιπτώσεων της αλατότητας στις καλλιέργειες.

Διαχείριση υφάλμυρων νερών

Πολλές φορές η έλλειψη, η περιορισμένη ύπαρξη νερού καλής ποιότητας, υποχρεώνει τους γεωργούς να χρησιμοποιούν υφάλμυρα νερά. Παρά το γεγονός ότι τα νερά αυτά δεν είναι τα πλέον κατάλληλα για άρδευση των καλλιεργειών, εντούτοις λόγω ανάγκης χρησιμοποιούνται σε πολλές περιοχές. Σ' αυτές τις περιπτώσεις θα πρέπει να εφαρμόζονται ειδικές διαχειριστικές τακτικές που θα συμβάλουν στην πλέον αποτελεσματική αξιοποίηση των υπόψη νερών. Οι διαχειριστικές μέθοδοι στην περίπτωση των υφάλμυρων νερών είναι οι εξής: α) συχνή εφαρμογή της άρδευσης για τη διατήρηση της αραίωσης των αλάτων, β) επιλογή ποικιλίων αναθεκτικών στα άλατα, γ)χρήση νερού επιπλέον της εξατμισοδιαπνοής, ήτοι εφαρμογή του κλάσματος έκπλυσης (LF), δ) συνδυασμένη χρήση νερού υφάλμυρου και αντίστοιχου καλής ποιότητας, ε) εφαρμογή καλλιεργητικών πρακτικών που συμβάλλουν στη μείωση των δυσμενών επιπτώσεων των αλάτων στην ανάπτυξη του φυτού. Η χρήση των υφάλμυρων νερών δείχνει πέραν από κάθε αμφιβολία ότι τα όρια που τίθενται, όσον αφορά την ποιοτική αξιολόγηση των νερών, τα υπερβαίνουμε στην καθημερινή πράξη λόγω αντικειμενικών δυσκολιών και καλούμεθα ως εκ τούτου να αξιοποιήσουμε στην παραγωγική διαδικασία νερά κακής ποιότητας με εφαρμογή κατάλληλων διαχειριστικών τακτικών, όπως οι παραπάνω, όταν πλέον τα περιθώρια επιλογής είναι ελάχιστα. Κατωτέρω αναπτύσσονται οι μέθοδοι αυτές σχετικά με τη διαχείριση των υφάλμυρων νερών και τονίζεται η σπουδαιότητα τους.

Συχνότητα άρδευσης

Έχει δειχτεί ότι οι δυσμενείς επιπτώσεις των υφάλμυρων νερών σε βάρος των φυτών μετριάζονται σημαντικά με τη μείωση του εύρους άρδευσης. Και τούτο διότι με τον τρόπο αυτό επιτυγχάνεται η διατήρηση υψηλών επιπέδων νερού στο έδαφος και ιδιαίτερα στα ανώτερα στρώματα της ριζοσφαίρας, ενώ ταυτόχρονα επιτυγχάνεται η αραίωση των αλάτων και κατά συνέπεια μειώνεται η συγκέντρωσή τους. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την άμβλυνση των δυσμενών επιπτώσεων των αλάτων στα φυτά, λόγω μείωσης του ωσμωτικού φορτίου του εδαφοδιαλύματος, και ως εκ τούτου προάγεται η ανάπτυξη των φυτών, καλώς εχόντων όλων των άλλων παραγόντων. Η δυνατότητα εφαρμογής αρδεύσεων μικρού εύρους εξαρτάται από τη μέθοδο εφαρμογής του νερού. Π.χ. μια τέτοια δυνατότητα εξασφαλίζεται με τη μέθοδο της τεχνητής βροχής (sprinkler irrigation), η οποία προσφέρεται για συχνές εφαρμογές του νερού, σε σύγκριση π.χ. με τη μέθοδο των αυλακιών ή της κατάκλυσης.

Επιλογή ανθεκτικών ποικιλιών

Η ευαισθησία των φυτών στα άλατα μεταβάλλεται με το είδος του φυτού και ενδεχομένως με την ποικιλία. Η κατάλληλη επιλογή ενός ανθεκτικού στα άλατα φυτού ή ποικιλίας, αποτελεί μια αποτελεσματική δυνατότητα επιτυχούς αξιοποίησης και αποδοτικής χρήσης των υφάλμυρων νερών. Ο συνδυασμός ανθεκτικής ποικιλίας και ενός εδάφους με κατάλληλες φυσικές ιδιότητες, π.χ. καλή στράγγιση, αποτελεί τον πλέον αποτελεσματικό τρόπο αξιοποίησης των υφάλμυρων νερών.

Εναλλάξ χρήση υφάλμυρων νερών με νερά καλής ποιότητας, ανάμειξη αυτών

Η ανάμειξη ενός υφάλμυρου νερού με αντίστοιχο καλής ποιότητας μπορεί να είναι μια πολύ αποτελεσματική πρακτική, η οποία συμβάλλει στην καλύτερη, αν όχι άριστη αξιοποίηση των υφάλμυρων νερών. Κατά την πρακτική αυτή το νερό καλής ποιότητας χρησιμοποιείται κατά τις κρίσιμες φάσεις ανάπτυξης του φυτού, οι οποίες χαρακτηρίζονται από μεγάλη ευαισθήσια στα άλατα (π.χ. στάδιο φυτρώματος) και αργότερα χρησιμοποιείται το υφάλμυρο νερό σε φάσεις πιο ανθεκτικές στα άλατα. Μια τέτοια πρακτική προϋποθέτει ασφαλώς την ύπαρξη νερού καλής ποιότητας. Είναι επίσης δυνατόν να αναμειγνύονται τα νερά κακής με εκείνα καλής ποιότητας πριν την εφαρμογή τους στις καλλιέργειες. Η αραίωση της αλατότητας του υφάλμυρου νερού με την ανάμειξη του καλού αμβλύνει τις επιπτώσεις του στα φυτά.

Χρήση επιπλέον νερού άρδευσης

Για την έκπλυση-απομάκρυνση των συσσωρευόμενων αλάτων στο έδαφος και τη μείωση της αλατότητάς του, που προκαλείται από τα υφάλμυρα νερά, θα πρέπει να γίνεται εφαρμογή μιας επιπλέον ποσότητας νερού, πέραν της εξατμισοδιαπνοής και ίσης κατά το κλάσμα έκπλυσης (Lr), όπως αυτό ορίζεται συναρτήσει της αγωγιμότητας του νερού άρδευσης και του νερού στράγγισης. Επειδή Lr= ECi/ECd, η έκπλυση είναι αποτελεσματική, όταν η αγωγιμότητα του νερού στράγγισης διατηρείται σε ικανοποιητικό επίπεδο. Η αγωγιμότητα του νερού στράγγισης αντιπροσωπεύει τη μέγιστη αγωγιμότητα την οποία μπορεί να ανθέξει δοθείσα καλλιέργεια κάτω από συγκεκριμένες συνθήκες. Π.χ. η τιμή Lr για τη μηδική με μια αντίστοιχη αγωγιμότητα του νερού στράγγισης ή του εδαφοδιαλύματος ίση με 5dS x m-1, την οποία μπορεί να ανθέξει η καλλιέργεια αυτή, και με αγωγιμότητα νερού άρδευσης 1 ή 2 ή 3dS x m-1 είναι 0,20, 0,40 και 0,60, αντίστοιχα. Το ερώτημα που τίθεται εδώ είναι αν είναι δυνατή η εφαρμογή ενός Lr ίσου με 0,3 ή 0,60. Η απάντηση στο ανωτέρω ερώτημα είναι ότι σύμφωνα με την καθημερινή πρακτική δεν είναι δυνατή η επιπλέον εφαρμογή τέτοιων κλασμάτων, λόγω της μη ύπαρξης νερού άρδευσης καλής ποιότητας στις περισσότερες περιπτώσεις. Και τούτο διότι κατά τη συνήθη εφαρμογή των αρδεύσεων ένα ποσοστό 10-20% του εφαρμοζόμενου νερού χάνεται κάτω από την περιοχή της ριζόσφαιρας, όταν τα εδάφη είναι μέτριας έως πολύ ελαφράς μηχανικής σύστασης. Όταν βέβαια το έδαφος είναι βαριάς κοκκομετρικής σύνθεσης και έχει περιορισμένη περατότητα και ανεπαρκή στράγγιση, το επιπλέον προστιθέμενο νερό μπορεί να μην απομακρυνθεί εύκολα, οπότε συσσωρεύεται στις κατώτερες στρώσεις και δημιουργεί αναερόβιες συνθήκες σε βάρος των φυτών. Επομένως, γίνεται φανερό ότι δεν είναι πάντοτε δυνατή η εφαρμογή του κλάσματος Lr στην πράξη. Εξάλλου, η περιορισμένη ύπαρξη νερού άρδευσης κατά το θέρος καθιστά ακόμη δυσκολότερη την εφαρμογή του κλάσματος αυτού. Θα μπορούσε βέβαια να εφαρμοστεί αυτό κατά ένα ποσοστό μειωμένο. Περί αυτού έχει δειχτεί ότι η μείωση του Lr έχει σχετικά μικρή επίδραση στην αλατότητα των ανώτερων στρώσεων της ριζόσφαιρας, δεδομένου ότι αυτή η περιοχή εκπλύνεται επαρκώς κατά τη διάρκεια της άρδευσης. Γι'αυτό ορισμένοι ερευνητές συνιστούν να εφαρμόζεται το κλάσμα Lr μειωμένο, σε σχέση με τις τιμές που προκύπτουν κατά τον υπολογισμό του, χωρίς οι καλλιέργειες να υποστούν δυσμενείς επιδράσεις.

Διαχείριση νερού άρδευση, υψηλή περιεκτικότητα νατρίου

Πολλές φορές τα υφάλμυρα νερά μπορεί να περιέχουν υψηλές συγκεντρώσεις νατρίου. Τα νερά αυτά μπορεί να συμβάλουν στην νατρίωση του εδάφους και στην υποβάθμιση των φυσικών ιδιοτήτων του. Παρά τους εγγενείς κινδύνους που ενέχουν σε βάρος του εδάφους και των φυτών, μπορούν να αξιοποιηθούν τα νερά αυτά με την εφαρμογή ειδικών μεθόδων και πρακτικών ορθολογικής διαχείρισης. Οι πρακτικές αυτές, όπως είναι φανερό, στοχεύουν στη μείωση ή μετριασμό του κινδύνου νατρίωσης του εδάφους και αποτροπής της υποβάθμισης των φυσικών χαρακτηριστικών τους είναι κυρίως της περατότητας τους.

Ανάμειξη γύψου, νερό

Η γύψος εφαρμόζεται αναμειγνυόμενη με το νερό ή προστίθεται στο κανάλι του νερού. Με τον τρόπο αυτό αυξάνει η διαλυτότητά της και συμβάλλει στην αύξηση της περιεκτικότητας του Ca2+ στο νερό, ενώ ταυτόχρονα μειώνεται η αναλογία του Na+ σε σχέση με το Ca2+. Η ποσότητα γύψου που εφαρμόζεται εξαρτάται από την τιμή του υπολειμματικού ανθρακικού νατρίου. Εάν το RSC=2, δεν απαιτείται η προσθήκη γύψου. Για κάθε μείωση του RSC κατά μια εκατοστιαία μονάδα απαιτείται η προσθήκη γύψου 80 kg/στρ./m3 νερού. Η γύψος, ανεξάρτητα από την προσθήκη της στο έδαφος ή στις εξόδους του νερού, διαλύεται βραδέως. Μπορεί επίσης να τοποθετηθεί σε πυκνά δικτυωτό σάκκο, όπου δια του διερχόμενου μέσω αυτού νερού η γύψος διαλύεται και ελευθερώνει κατιόντα Ca2+.

Ανάμειξη θειικού οξέος

Το οξύ προστίθεται απευθείας στο νερό άρδευσης, όπου ταχέως εξουδετερώνει τα άλατα του νατρίου ή το Ca (ΟΗ)2 στο έδαφος, παράγοντας Ca2+. Η εφαρμογή του οξέος απαιτεί την ύπαρξη ειδικών ανθεκτικών στη διάβρωση μηχανημάτων γι' αυτό η μέθοδος αυτή δεν είναι πάντοτε εφικτή και πρακτική.

Ανάμειξη νερών διάφορης ποιότητας

Το νερό με υψηλή περιεκτικότητα σε Na+ μπορεί να αναμειχθεί με νερό καλής ποιότητας και να χρησιμοποιηθεί μειώνοντας τον κίνδυνο της νατρίωσης του εδάφους.

Καλλιέργεια φυτών ανθεκτικών στα άλατα

Η νατρίωση του εδάφους, που προκαλείται από τη χρήση νερού πλούσιου σε Na+, περιορίζει κατ' ανάγκη την εφαρμογή του νερού σε μικρές δόσεις, διότι η εφαρμογή του νερού αυτού σε υψηλές δόσεις δημιουργεί σοβαρά προβλήματα στο έδαφος και τα φυτά. Αυτό βέβαια οφείλεται στις δυσμενείς φυσικές συνθήκες που επικρατούν στο έδαφος εξαιτίας της προκαλούμενης από το Na+ διασποράς του. Σε τέτοιες περιπτώσεις θα πρέπει να γίνεται συνδυασμένη εφαρμογή μικρών δόσεων νερού και καλλιέργεια φυτών ανθεκτικών στην ξηρασία, ήτοι χαμηλών απαιτήσεων σε νερό.

Καλλιέργεια φυτών ανθεκτικών στο Na+

Η χρήση τέτοιων φυτών αποτελεί μια ικανοποιητική λύση στο πρόβλημα της παρουσίας υψηλών συγκεντρώσεων Na+ στο νερό άρδευσης. Πράγματι, η αξιοποίηση στην παραγωγική διαδικασία ποικιλιών ανθεκτικών στο Na μπορεί να συμβάλει αποτελεσματικά στην αξιοποίηση των νατριούχων νερών.

Χρήση οργανικών λιπασμάτων, κοπριάς, αλλων υλικών

Η εφαρμογή υψηλών δόσεων κοπριάς (5-6 ton/στρ.) μπορεί ενδεχομένως να συμβάλει στην αξιοποίηση των νερών άρδευσης που περιέχουν υψηλή συγκέντρωση Na+. Με τη χρήση των οργανικών ουσιών βελτιώνονται σημαντικά οι φυσικές ιδιότητες του εδάφους (διηθητικότητα, περατότητα, στράγγιση) με συνέπεια ο κίνδυνος της νατρίωσης των εδαφών να αμβλύνεται και να ανακτούν την εν δυνάμει υπάρχουσα παραγωγικότητά τους σε επιθυμητό βαθμό. Η βελτίωση των φυσικών ιδιοτήτων του εδάφους συνεπάγεται καλύτερη κίνηση του νερού εντός της μάζας του εδάφους λόγω βελτίωσης της περατότητας και επίτευξη στράγγισης και απομάκρυνσης του νερού καθώς και των εν διαλύσει αλάτων, συμπεριλαμβανομένου και του Na, μακράν της ριζόσφαιρας.

Μέθοδοι ποιοτικής ταξινόμησης του νερού άρδευσης

Τα τελευταία 70 χρόνια αναπτύχθηκαν διάφορες μέθοδοι ή συστήματα ταξινόμησης των νερών άρδευσης. Οι πρώτες μέθοδοι ελάμβαναν υπόψη ως βασικό κριτήριο την αλατότητα, το Na και το B για την κατάταξη των νερών σε κατηγορίες καταλληλότητας. Μια τέτοια μέθοδος ήταν αυτή που χρησιμοποιείτο στην Καλιφόρνια κατά την περίοδο 1931-1943.

Μέθοδος Wilcox

Το 1948 ο Wilcox και η ομάδα του παρουσίασε μια νέα μέθοδο ταξινόμησης του νερού άρδευσης με βάση ένα διάγραμμα όπου τα νερά ταξινομούνταν σύμφωνα με την ηλεκτρική αγωγιμότητα. Η ταξινόμηση αυτή υπήρξε αρκετά δημοφιλής, αλλά με την πάροδο του χρόνου καταργήθηκε, καθόσον διαπιστώθηκαν πολλές εξαιρέσεις.

Μέθοδος δυναμικής αλατότητας

Μια άλλη μέθοδος βασίστηκε επίσης στη δυναμική αλατότητα του νερού άρδευσης που ισούται με CI+1/2SO2-4 και ταξινομούσε τα νερα με βάση τη δυνατότητα έκπλυσης του εδάφους που αναμενόταν από τη χρήση του συγκεκριμένου νερού. Όπως έχει ήδη τονιστεί, η παρουσία των αλάτων στα νερά άρδευσης και ιδιαίτερα του Νa+ επηρεάζει την περατότητα και επομένως το βαθμό κίνησης του νερού δια μέσου της εδαφικής μάζας. Αυτό βέβαια σχετίζεται και με την έκπλυση των αλάτων.

Μέθοδος εργαστηρίου αλατούχων εδαφών Υπουργείου Γεωργίας ΗΠΑ

Το 1954 το Περιφερειακό Εργαστήριο Αλατούχων Εδαφών των Η.Π.Α. (USDA Salinity Laboratory) δημοσίευσε ένα διάγραμμα ταξινόμησης των νερών άρδευσης. Η μέθοδος αυτή βασίστηκε στη σχέση μεταξύ της αναλογίας προσφόρησης του Na, δηλαδή της SAR που αντανακλά τον κίνδυνο νατρίωσης του εδάφους και από την άλλη πλευρά της αγωγιμότητας του νερού. Έγινε σύμφωνα με τη λογαριθμική κλίμακα και περιλαμβάνει τα εξής: α)Τέσσερις κατηγορίες του κινδύνου νατρίωσης ή της SAR, ήτοι: Χαμηλός (S1), Μέσος (S2), Υψηλός (S3) και πολύ υψηλός (S4). β)Τέσσερις κατηγορίες αλατότητας-αγωγιμότητας, ήτοι: Χαμηλή (C1), Μέση (C2), Υψηλή (C3) και Πολύ Υψηλή (C4). Ο συνδυασμός των ανωτέρω μας δίνει 4x4=16 κλάσεις καταλληλότητας νερού άρδευσης. Το σχεδιάγραμμα αυτό είναι λογαριθμικό και οι ευθείες που διαλαμβάνει προσδιορίζονται από τις εξισώσεις: α) Ανώτερη ευθεία: S= 43,75-8,87 (logC) β) Μέση ευθεία: S= 31,31-6,66 (logC) γ) Κατώτερη ευθεία:S= 18,87-4,44 (logC) Όπου S= η τιμή της SAR και C= ηλεκτρική αγωγιμότητα σε micromhos/ cm 25⁰C Οι κλάσεις της SAR (κίνδυνος νατρίωσης) και της αγωγιμότητας (κίνδυνος αλατότητας) ερμηνεύονται με βάση και τα φυσικά χαρακτηριστικά του εδάφους (περατότητα) καθώς και το βαθμό αντοχής των καλλιεργειών στα άλατα.

Ερμηνεία κλάσεων κινδύνου εναλάτωσης εδαφών

(C1) Νερό χαμηλής αγωγιμότητας (αλατότητας): Μπορεί να χρησιμοποιηθεί στα περισσότερα εδάφη και να εφαρμοστεί στις περισσότερες καλλιέργειες με ελάχιστη πιθανότητα δημιουργίας αλατότητας, Δεν απαιτείται ιδιαίτερη έκπλυση των αλάτων του εδάφους. Αρκεί η έκπλυση που λαμβάνει χώρα με τη βαθιά διήθηση του νερού της συνήθους άρδευσης. (C2) Νερό μέσης αγωγιμότητας (αλατότητας): Μπορεί να χρησιμοποιηθεί το νερό αυτό με ελάχιστη έκπλυση των αλάτων του εδάφους. Φυτά με μέτρια ανθεκτικότητα στα άλατα είναι κατάλληλα για καλλιέργεια στις περισσότερες περιπτώσεις χωρίς να απαιτείται η ανάγκη εφαρμογής ιδιαίτερων πρακτικών για τον έλεγχο της αλατότητας. (C3) Νερό υψηλής αγωγιμότητας (αλατότητας): Δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε έδαφος με περιορισμένη στράγγιση. Αλλά κι αν ακόμη το έδαφος έχει επαρκή στράγγιση, πιθανόν να απαιτηθεί η προηγούμενη εφαρμογή πρακτικών για τον έλεγχο της αλατότητας και οι καλλιέργειες να είναι αρκούντως ανθεκτικές στα άλατα. (C4) Νερό πολύ υψηλής αγωγιμότητας (αλατότητας): Δεν είναι κατάλληλο για άρδευση κάτω από κανονικές συνθήκες. Μπορεί ωστόσο περιστασιακά να χρησιμοποιηθεί κάτω από ειδικές συνθήκες. Δηλαδή το έδαφος να έχει καλή περατότητα, το νερό να εφαρμοστεί σε περίσσεια για την έκπλυση και να χρησιμοποιηθούν φυτά ανθεκτικά στα άλατα.

Ερμηνεία κλάσεων-κατηγοριών κινδύνου νατρίωσης

(S1) Νερό με χαμηλή περιεκτικότητα νατρίου: μπορεί να χρησιμοποιηθεί για άρδευση σε σχεδόν όλα τα εδάφη με ελάχιστη πιθανότητα κινδύνου νατρίωσης (αλκαλίωσης) του εδάφους. Όμως, φυτά ευαίσθητα στο νάτριο, όπως π.χ. τα πυρηνόκαρπα ή το αβοκάντο, μπορεί να συσσωρεύσουν επικίνδυνες συγκεντρώσεις Na. (S2) Νερό μέσης περιεκτικότητας σε Na: εμφανίζει σχετικά σοβαρό κίνδυνο νατρίωσης στα λεπτόκοκκα κυρίως εδάφη, με υψηλή εναλλακτική ικανότητα (CEC), ειδικότερα κάτω από συνθήκες χαμηλής στράγγισης, εκτός βέβαια εάν το έδαφος περιέχει γύψο. Το νερό αυτό πρέπει να χρησιμοποιείται σε αδρομερούς υφής εδάφη ή σε οργανικά, με καλή περατότητα. (S3) Νερό υψηλής περιεκτικότητας σε Na: μπορεί να δημιουργήσει στα περισσότερα εδάφη επικίνδυνα επίπεδα Na γι' αυτό απαιτεί ειδικές διαχειριστικές πρακτικές, όπως εξασφάλιση καλής στράγγισης, υψηλή έκπλυση και προσθήκη οργανικών ουσιών. Εάν το έδαφος περιέχει γύψο, τότε δεν υπάρχει ο κίνδυνος νατρίωσης από τη χρήση του νερού αυτού. Μπορεί να χρειαστεί η προσθήκη χημικών βελτιωτικών ουσιών για την αντικατάσταση του Na, πλην βέβαια της περιεκτικότητας των νερών με πολύ υψηλή αγωγιμότητα, οπότε η χρήση βελτιωτικών μπορεί να καταστεί αντιοικονομική. (S4) Νερό με πολύ υψηλή περιεκτικότητα Na: γενικά, δεν είναι κατάλληλο νερό για άρδευση, εκτός εάν το έδαφος έχει χαμηλή ή μέση αλατότητα όπου το Ca του εδαφοδιαλύματος ή η χρήση της γύψου ή άλλου εδαφοβελτιωτικού μπορούν να κάνουν τη χρήση του νερού αυτού αποτελεσματική. Μερικές φορές το νερό άρδευσης διαλύει το CaCO3 και παρέχει αρκετό Ca2+ στα ασβεστούχα εδάφη, γεγονός που μπορεί να μειώσει τον κίνδυνο νατρίωσης και αυτό θα πρέπει να ληφθεί υπόψη κατά τη χρήση των νερών C1-S3 και C1-S4. Για τα ασβεστούχα εδάφη με υψηλή τιμή pH ή για τα μη ασβεστούχα εδάφη το επίπεδο του Na των νερών των κλάσεων C1-S3 και C1-S4 και C2-S4 μπορεί να βελτιωθεί με προσθήκη γύψου στο έδαφος περιοδικά, όταν χρησιμοποιούνται τα νερά C2-S3 και C3-S2.

Ταξινόμηση νερών κατά Doneen

Η μέθοδος αυτή ταξινομεί ποιοτικά τα νερά σε τρεις κατηγορίες (Ι, ΙΙ και ΙΙΙ) με βάση τη συγκέντρωση των κατιόντων Ca2+ +Mg2+ + Na+ και το δείκτη περατότητας του εδάφους. Η μέθοδος αυτή ταξινομεί τα νερά στις προαναφερθείσες τρεις κατηγορίες και σε εδάφη διάφορης περατότητας. Ήτοι, α) Υψηλής περατότητας (ελαφρά εδάφη), β) Μέσης περατότητας (εδάφη μέσης μηχανικής σύστασης) και γ) Χαμηλής περατότητας (εδάφη αργιλώδη, αμμοαργιλώδη, ήτοι βαρείας σύστασης).

Ποιοτική ταξινόμηση νερών βάση του υπολειμματικού ανθρακικού νατρίου

Εισαγωγή της έννοιας του υπολειμματικού ανθρακικού Νατρίου (Residual Sodium Carbonate) ή RSC. Πρόκειται για μια υπολογιζόμενη παράμετρο, που δείχνει τον κίνδυνο αλκαλίωσης λόγω ανθρακικού νατρίου που μπορεί να περιέχει ένα νερό. Ο κίνδυνος αυτός δημιουργείται λόγω της απώλειας των κατιόντων Ca2+ και Mg2+ συνέπεια κατακρήμνισης τους από τα ανιόντα ΗCO3 και CO3, με αποτέλεσμα να αυξάνει η αναλογία του Na στο νερό. Το γεγονός αυτό μπορεί να οδηγήσει στη νατρίωση του εδάφους. Δηλαδή όταν ένα νερό έχει υψηλές συγκεντρώσεις HCO3 και CO3, τότε αυξάνει η περιεκτικότητα του Na, αναλογικά Ca2+ και Mg2+. Τα περιθωριακά νερά μπορούν να βελτιωθούν με τη χρήση βελτιωτικών ουσιών και εφαρμογή ειδικών πρακτικών.

Κατάταξη νερών κατά Christiansen et al.

Οι παράμετροι τις οποίες λαμβάνει υπόψη η μέθοδος αυτή είναι: η ηλεκτρική αγωγιμότητα, το Na%, η τιμή της SAR, το CI και το Β. Πρόκειται για μια μέθοδο ποιοτικής ταξινόμησης των νερών άρδευσης που, όπως με όλες τις άλλες, το ταξινομούμενο νερό θα πρέπει να συνεκτιμηθεί και με τις ιδιαίτερες συνθήκες και να αναπροσαρμοστεί καταλλήλως.

Ποιοτική κατάταξη νερών με βάση περιεκτικότητας σε βόριο

Το B χρησιμοποιήθηκε σαν βασικό κριτήριο για την ταξινόμηση των νερών σε κατηγορίες ποιότητας ή αρδευσιμότητας. Η παρουσία του B σε υψηλές συγκεντρώσεις στα νερά άρδευσης καθιστά τη χρήση τους απαγορευτική για άρδευση. Και τούτο διότι το B, αν και είναι θρεπτικό στοιχείο των φυτών, εντούτοις η διαφορά στη συγκέντρωσή του μεταξύ της ευνοϊκής δράσης του στα φυτά και της τοξικότητας του είναι πολύ μικρή και χρειάζεται ιδιαίτερη προσοχή κατά τη χρήση αυτών των νερών.

Σχετικές σελίδες

Εισαγωγή στην Ποιότητα Νερού Άρδευσης

Η Ποιότητα των Νερών Άρδευσης και η αξιολόγηση της

Αρχές ποιοτικής κατάταξης των νερών

Προέλευση των αλάτων

Προβλήματα από τη Χρήση νερών Κακής Ποιότητας

Νατρίωση του εδάφους

Τοξικότητα του νατρίου και λοιπών στοιχείων

Διαχείριση του νερού άρδευσης

Διαχείριση των υφάλμυρων νερών

Συχνή άρδευση

Επιλογή των ανθεκτικών ποικιλιών

Εναλλάξ χρήση υφάλμυρων νερών με νερά καλής ποιότητας ή ανάμειξη αυτών

Χρήση του επιπλέον νερού άρδευσης

Διαχείριση του νερού άρδευσης με υψηλή περιεκτικότητα νατρίου

Ανάμειξη γύψου με νερό

Ανάμειξη του θειικού οξέος

Ανάμειξη των νερών διάφορης ποιότητας

Καλλιέργεια των φυτών ανθεκτικών στα άλατα

Καλλιέργεια των φυτών ανθεκτικών στο Na+

Χρήση οργανικών λιπασμάτων, κοπριάς και αλλων υλικών

Μέθοδοι της ποιοτικής ταξινόμησης του νερού άρδευσης

Μέθοδος του Wilcox

Μέθοδος της δυναμικής αλατότητας

Μέθοδος του εργαστηρίου αλατούχων εδαφών του Υπουργείου Γεωργίας ΗΠΑ

Ερμηνεία των κλάσεων κινδύνου εναλάτωσης των εδαφών

Ερμηνεία των κλάσεων-κατηγοριών κινδύνου της νατρίωσης

Ταξινόμηση των νερών κατά Doneen

Ποιοτική ταξινόμηση των νερών με βάση το υπολειμματικό ανθρακικό νάτριο

Κατάταξη των νερών κατά Christiansen et al.

Ποιοτική κατάταξη των νερών με βάση την περιεκτικότητας τους σε βόριο