بررسي وضعيت نسبت كلسيم به منيزيم در برخي از آب‌هاي آبياري كشور

Investigating Calcium to Magnesium Ratio Status in Some Irrigation Water in Iran

كلسيم و منيزيم دو عنصر ضروري براي رشد گياهان و از عناصر اصلي در تمام سامانه‌هاي طبيعي هستند. نسبت كلسيم به منيزيم يكي از پارامتر‌هاي مهم در ارزيابي كيفيت آب‌هاي آبياري است. كاهش اين نسبت به مقادير كوچكتر از يك، بويژه در شرايط شور، بر ويژگي‌هاي فيزيكي و شيميايي خاك اثر منفي داشته و با بر هم زدن توازن تغذيه‌اي، باعث كاهش عملكرد گياهان مي‌شود. خشكسالي‌هاي مكرر و بهره برداري زياد از منابع آب‌هاي زيرزميني موجب افت شديد سطح آب و كيفيت آن، از جمله افزايش شديد شوري و در برخي موارد افزايش نسبي غلظت يون منيزيم شده است. به منظور بررسي پراكنش و تغييرات اين نسبت در آب‌هاي آبياري مناطق مختلف كشور، نتايج تجزيه بيش از 6200 نمونه از آب‌هاي آبياري 11 استان كشور مورد بررسي قرار گرفت. بررسي اين داده‌ها نشان داد كه حدود 55 درصد از آب‌هاي مورد بررسي، داراي نسبت كلسيم به منيزيم كوچكتر از يك مي‌باشند. همچنين، داده‌ها نشان داد كه افزايش شوري با غلظت يون‌هاي كلسيم و منيزيم همبستگي دارد، ليكن با نسبت آن‌ها رابطه‌اي ندارد. روابط همبستگي بين داده‌ها نيز نشان داد كه بيشترين همبستگي بين شوري و غلظت سديم ( R2= 0.87) مشاهده مي‌شود و 60 درصد از تغييرات غلظت Ca و Mg در آب آبياري را مي‌توان با بررسي تغيرات شوري پيش بيني نمود، ولي بين شوري و نسبت Ca/Mg همبستگي مشاهده نشد. كاربرد اين گونه آب‌ها بتدريج موجب افزايش منيزيم تبادلي و در نتيجه كاهش كيفيت (تخريب خاكدانه ها و كاهش نفوذپذيري) خاك‌ها و مشكلات تغذيه‌اي گياهان مي‌شود. از اين نظر، ارزيابي دقيقتر اين آب‌ها و بررسي اثر آن‌ها روي خاك و گياهان از نظر اقتصادي و داراي اهميت بسزايي است.

Calcium and magnesium ions are two plant nutrients and are omnipresent in all natural systems. Calcium to magnesium ratio (Ca:Mg) is an important factor in evaluation of water quality for irrigation. A Ca: Mg ratio of less than unity, in particular in saline condition, adversely affects soil physico-chemical characteristics, and could decrease plant yield through nutritional imbalance. Frequent drought and groundwater over-draft have lowered groundwater level and its quality severely, including increase in salinity and, in many cases, relative increase in magnesium ion concentration. In order to assess distribution and changes in Ca:Mg ratio, laboratory analysis data of more than 6200 irrigation water samples were collected from 11 provinces. Data analysis revealed that Ca:Mg ratio was less than unity in about 55% of the samples. It was also found that increase in salinity had a significant correlation with Ca and Mg ions concentrations, but had no relation with their ratio. Correlation analysis indicated that maximum correlation was between Na ion concentration and salinity (R2= 0.86), and 60% of Ca and Mg variation could be explained with variation in salinity. However, no significant relation was found between salinity and Ca:Mg ratio. Using such irrigation water gradually increases exchangeable Mg ion and decreases soil quality (degradation of soil structure and lowering infiltration rate), and causes plant nutritional disorder. Consequently, more detailed assessment of these waters and their effects on soil and plant is enormously important from both economic and environmental points of view.