Deryqe, J. (2017). تقيم جودة مياه الري لبعض الآبار في بعض مناطق الجبل الأخضر البيضاء- ليبيا. Journal of the Advances in Agricultural Researches, 22(3), 130-149. doi: 10.21608/jalexu.2017.243841
Jamal Saeed Deryqe. "تقيم جودة مياه الري لبعض الآبار في بعض مناطق الجبل الأخضر البيضاء- ليبيا". Journal of the Advances in Agricultural Researches, 22, 3, 2017, 130-149. doi: 10.21608/jalexu.2017.243841
Deryqe, J. (2017). 'تقيم جودة مياه الري لبعض الآبار في بعض مناطق الجبل الأخضر البيضاء- ليبيا', Journal of the Advances in Agricultural Researches, 22(3), pp. 130-149. doi: 10.21608/jalexu.2017.243841
Deryqe, J. تقيم جودة مياه الري لبعض الآبار في بعض مناطق الجبل الأخضر البيضاء- ليبيا. Journal of the Advances in Agricultural Researches, 2017; 22(3): 130-149. doi: 10.21608/jalexu.2017.243841
تقيم جودة مياه الري لبعض الآبار في بعض مناطق الجبل الأخضر البيضاء- ليبيا
Soil and Water Dept., Faculty of Agriculture- Omar Moukhtar University, Bieda- Libya
Abstract
أجريت الدراسة الحالية لتقييم جودة وصلاحية بعض مصادر المياه المستخدمة في الري في بعض المناطق بالجبل الأخضر شرق ليبيا. شملت الدراســة المناطق التالية: سيدي محمد الحمري – قندولة – عين مارة – شحات- الحنية. أخذت عينات مياه من هذه المناطق بمعدل مرتين في الشهر في بداية الشهر ونهايته لمدة شهرين متتاليين وذلک بهدف تقيم جودة المياه المستخدمة في الري ومقارنة ذلک بالمعايير القياسية العالمية. تم تقدير المتغيرات التالية: التوصيل الکهربائي (EC) والأس الهيدروجينيpH والايونات الذائبة التي شملت الکاتيونات مثل Ca2+ , Mg2+ , Na+ and K+ والأنيونات مثل CO3= , Cl-, SO4=بالإضافة إلى تقدير بعض الادلة المحسوبة نظريا والمستخدمة في تقييم مياه الري مثل: SAR, AdjSAR, pHc, RSC, %Mg and SSP. من خلال النتائج المتحصل عليها ومقارنة ذلک بالمعايير القياسية فقد وجد أن هذه الآبار تتميز بمياه ذات درجة جودة مقبولة إلى جيدة ويمکن استخدامها في الري بدون أي تخوف على التربة و المحاصيل المزروعة.
الماء عصب الحياة وأهم مکون من مکوناتها وتقدر کمية المياه على سطح الأرض بحوالي1454 مليون کم3 وتغطى البحار والمحيطات ما يعادل97 % وتقريبا 2% مياه محتجزة في الجبال الجليدية والباقي في أعماق الأرض(السلاوي، 1986). ويستهلک الإنسان ما يقارب 5% من حجم الماء الکلى لأنهار العالم في السنة والتي تمد الإنسان بمعدل 38000 کم3 من المياه (الجنديل، 1986).
الماء احد أهم الموارد الأساسية لنمو وإنتاج المحاصيل الزراعية وبدونه لا حياة للنبات حيث إنه المکون الأساسي لأنسجة النبات کما أنه الوسط الناقل للعناصر الغذائية في التربة وفيه تنتقل العناصر الغذائية في التربة والنبات(بن محمود، 1993). تشکل الموارد المائية أهمية محورية للزراعة في العالم وخاصة عند شح هذه الموارد ومع الزيادة في معدل النمو السکاني مما يؤدى إلى زيادة الاستهلاک المائي وخاصة في المناطق التي لا توجد فيها أنهار مما يجعلها معتمدة کليا على الأمطار وبالتالي المياه الجوفية (الحيانى،2009).
تتميز المياه الجوفية (مياه الآبار) بخلوها من المواد العالقة والبکتريا نظرا لتعرضها لعملية الترشيح خلال مرور الماء في الأرض مع احتفاظها بدرجة حرارة ثابتة صيفا وشتاء بالإضافة إلى تميزها بانخفاض درجة التلوث فيها مقارنة بالمياه السطحية مما يجعلها مناسبة للاستعمالات المختلفة وهى المصدر الوحيد لمياه الري في المناطق التي لا توجد فيها أنهار.(هيل، 2008 والجناينى، 1986).
تتواجد المياه الجوفية في ليبيا ضمن خزانات جوفية متجددة وغير متجددة , وتصل کميات المياه المتجددة إلى أکثر من 500 مليون م3 بالخزانات الواقعة شمال البلاد , أماالأحواض المائية الکبرى فهي غير متجددة بقدر کبير ومستمر , ويشکل المطر وما يتسرب منه من مياه سطحية أهم المصادر لتغذية المياه الجوفية . وفى ليبيا تستمد مياه الري بشکل رئيسي من المياه الجوفية . وتختلف نوعية المياه الجوفية حسب الطبقات الأرضية التي تنفذ خلالها المياه إلى المخزون الجوفي وحسب طبقات المخزون الجوفي. تعتبر المياه الجوفية المصدر الرئيسي للمياه في ليبيا وتساهم بأکثر من 98% من إجمالي الاستهلاک (الباروني، 1997). وتختلف نوعية المياه الجوفية المستخدمة للري اختلافا کبيرا من منطقة إلى أخرى وذلک حسب تکويناتها الجيولوجية ومواقعها وطرق وکيفية استغلالها والاختلاف في نوعية المياه ليس بين منطقة وأخرى فحسب ولکنه داخل المنطقة نفسها کما تختلف نوعية المياه في البئر الواحد مع مرور الزمن وخاصة في المناطق الساحلية التي تتعرض للتداخل مع مياه البحر(بن محمود،1993). تعتبر مياه الرى احد الموارد الطبيعية الاساسية والمهمة فى العالم وخاصة فى المناطق الجافة وشبه الجافة ,حيث تعتبر العامل الرئيسي فى التنمية الزراعية ,لذلک تعتبر نوعية مياه الرى المتوفرة من الامور والمؤشرات الاساسية التى بجب ان تؤخذ فى الاعتبار عن التخطيط لاستخدام الموارد المائية فى المجالات الزراعية ( الزبيدى,1989). تحتوى مياه الآبار أي کان مصدرها على نسب متباينة من الأملاح الذائبة وآثار معادن أخرى بالإضافة إلى وجود نسبة من الطميSilt)) ومواد عضوية أخرى وأکسجين ذائب ومن أهم المعادن الموجودة في مياه الري"الحديد – السيلکون– الألمونيوم " بالإضافة إلى أملاح " الصوديوم – البوتاسيوم – الماغنيسيوم – البيکربونات – الکبريتات- النترات – الفلوريد- الکلورات" ويمثل الصوديوم والبورون أهم العناصر المحددة لجودة المياه. وتتحدد جودة مياه الري بمعايير تختلف عن معايير قياس المياه المستخدمة في أغراض أخرى حيث تتحدد قيمتها في قدرتها على تحسين العلاقة بين التربة والنبات بالإضافة إلى مدى تحسينها للصفات الطبيعية للتربة التي ينعکس تأثيرها على الإنتاج والمحصول ( الوکيل،2013).
صلاحية مياه الري تعتمد على عدد من العوامل مثل الملوحة " Salinity " معبرا عنها بترکيز المکونات الصلبة (TDS) بوحدة mg/l وهى التي تؤثر على إنتاجية النبات من خلال ترکيز بعض الايونات والتي قد تسبب سمية Toxicity ويمکن أن تؤثر على صحة الإنسان کذلک الصودية التي تشير إلى ترکيز ايونات الصوديوم في مياه الري والتي قد تسبب خللاً في بناء التربة. وتختلف صلاحية مياه الري بناء على نوع المحصول ونفاذية التربة والمناخ (Khalil and Arther, 2010).
تتميز منطقة الجبل الأخضر بمخزون جوفي کبير في حوض وادي الکوف الذي يغطى مساحة قدرها 980 کم2 تنحصر في السطح الشمالي للجبل الأخضر الذي متوسط ارتفاعه 589 م فوق سطح البحر (عبدالقادر،2008) . تهدف الدراسة إلى تقييم جودة بعض مياه الآبار في بعض مناطق الجبل الأخضر للاستخدامات الزراعية " الري " وتحديد مدى صلاحيتها للري.
مواد وطرائق البحث
أجريت الدراسة الحالية على مجموعة من الآبار الجوفية بمنطقة الجبل الأخضر _ شرق ليبيا وبالتحديد فى بعض المناطق المجاورة لمدينة البيضاء والتى تقع على مسافة 200 کم شرق بنغازي والتى تتميز بارتفاعها عن سطح البحر وتتميز بمناخ جاف الى شبه جاف مع معدل سقوط امطار مرتفع نسبيا خلال السنة حيث تم اختيار خمسة مواقع للدراسة شملت المناطق " سيدي محمدالحمري – قندولة – عين مارة – شحات- الحنية (جدول1) . أخذت العينة من البئر بعد تشغيل المضخة 15 دقيقة وذلک للتخلص من الماء الراکد الموجود في الأنابيب ثم جمعت العينات في قناني زجاجية.کانت درجة حرارة المياه في المدى 18.60 – 22.50 م0 تم قياس درجات حرارة مياه العينات في المواقع مباشرة بواسطة ترمومتر زئبقي ونقلت مباشرة إلى مختبر قسم التربة والمياه – کلية الزراعة جامعة عمر المختار. ووضعت في الثلاجة عند درجة حرارة 4.0 م لمنع نمو الفطريات إلى حين إجراء التحاليل المناسبة .
أجريت التحاليل التالية حسب الطرق والمؤشرات المتبعة فى تقييم جودة مياه الري والموضحة في جدول(2) ومقارنتها بالبيانات الموجودة فى الجدول(3).
تم تقدير الکاتيونات فى عينات مياه الابار المختارة والتي شملت الکالسيوم والماغنيسيوم الذائب بطريقة المعايرة بمحلول الفيرسين 0.01M EDETA في وجود الدليل المناسب لکل منهما والصوديوم والبوتاسيوم باستخدام جهاز Flame photometer والذى يعتمد على قياس انبعاث اشعة مميزة لکل منهما عند اثارة اللهب حسب الطريقة الواردة فى (Black et al.,1965).
تم تقدير الأنيونات فى عينات مياه الابار المختارة, حيث قدر الکلوريد بطريقة " موهر " والتى تعتمد على المعايرة باستخدام " 0.01M AgNO3 " فى وجود دليل ثانى کرومات البوتاسيوم . والکربونات والبيکربونات " بالمعايرة بالحامض " 0.05M HCL " في وجود الدليل المناسب والکبريتات تم تقديرها حسابيا بالفرق في الحساب بين الکاتيونات والأنيونات. وقد تم تقدير بعض مؤشرات جودة وصلاحية مياه الرى حسابيا والتى شملت :-
- نسبة إدمصاص الصوديوم " SAR " تم حسابها من العلاقة التالية ( Richards., 1954):
- حساب نسبة إدمصاص الصوديوم المعدلة حسب المعادلة :
- کربونات الصوديوم المتبقية "RSC " تم حسابها من المعادلة:
- ضرر الماغنيسيوم تم حسابه وفق المعادلة لتالية =
- حساب نسبة الصوديوم الذتئب " SSP " حسب المعادلة :
- الأملاح الکلية الذائبــة = تم حسابها حسب المعادلة التالية:
- درجة الأس الهيدروجيني المعدلة –pHC وفق المعادلة التالية مع الاستعانة بجداول خاصة تستخدم في الحسابات )خليل, 1998):
حيث:
- = P ( Ca + Mg + Na)الأس اللوغارتمى لترکيز أيونات الکالسيوم والماغنيسيوم والصوديوم في الماء "meq/l"
أظهرت النتائج المتحصل عليها في (الجدول4 ) وجود اختلاف في قيم مؤشرات جودة وصلاحية مياه الآبار التى تمت دراستها حسب الاتى :
الأس الهيدروجيني للمياه pHiw
أوضحت نتائج التحليل في (الجدول 4 والشکل 1) أن قيم الأس الهيدروجين للمياه تقع ضمن الحدود المتوقعة والمسموح باستخدامه في مياه الري حسب مقاييس منظمة الاغذية والزراعة ( FAO , 2006 ) والتى اشارت الى ان المدى الطبيعى المسموح به بمياه الرى يتراوح بين6.0 – 8.5 ( الجدول 3) حيث تراوحت في المدى 7.6 – 8.30 بمتوسط عام8.01 للآبار المدروسة وکانت اقل وأعلى قيمة عند البئر رقم ( 5 , 6 ) يمثلان منطقتى " قندولة وعين مارة " على التوالي. وهى قيم مناسبة جدا للري لا تسبب أي ضرر للنبات أو التربة وإن کان سيکون لها تأثير على صلاحية بعض العناصر الغذائية الصغرى مثل " الحديد- الزنک – المنجنيز- النحاس. حيث إن صلاحيتها للنبات تقل مع ارتفاع درجة التفاعل للتربة التي تتأثر بمياه الري المضافة وهذا يتوافق مع (Hagen,1987).
شکل (1). قيم الاس الهيدروجينى " pH " لمياه الابار
التوصيل الکهربائي (EC)
قياس درجة التوصيل الکهربائي " EC Electrical Conductivity " من القياسات المهمة في تقييم جودة مياه الري حيث إنها تعکس المحتوى الکلى للأملاح الذائبة في الماء " المکونات الصلبة ( Ayers and Westcot, 1994 ). وقد اعتبر (Nikos et al., 2003) أن درجة التوصيل الکهربائي EC مؤشر جيد للأملاح المعدنية الذائبة في الماء والتي تستخدم غالبا في قياس مشاکل الملوحة المرتبطة برى المحاصيل. وعادة ماتکون الأملاح الذائبة في المياه الجوفية أعلى منها في المياه السطحية ويعتمد ذلک على نوع وترکيز الأملاح وعلى الخصائص الجيولوجية وحرکة المياه (Chapman, 1996).
(الجدول 4 والشکل 2) أوضح أن ملوحة مياه الآبار المتمثلة في قيم التوصيل الکهربائي معبرا عنـــها بوحـــدة dS/m تراوحت في المــدى 0.55- 2.0 dS/m وکانت أقل وأعلى قيمة عند البئر رقم (5 و 10) اللذين يمثلان منطقتى "قندولة و الحنية " على التوالي . وکان المحتوى الکلى للأملاح TDS في المدى 352 – 1280 مجم / لتر لکل من منطقة قندولة والحنية على التوالي ويعود الانخفاض في الأملاح الکلية للبئر رقم (5) ربما لأنها تمثل مياه سطحية والذي يتفق مع ((Chapman, 1996 بمتوسط عام 673.88 مجم/لتر وهى تشمل الايونات الذائبة الکلية " الکاتيونات والأنيونات "وبالطبيعي أن تکون في زيادة مع ارتفاع قيم التوصيل الکهربائي وذلک حسب تصنيف منظمة الأغذية والزراعة ( (FAO,1989. فإنها تصنف ضمن المياه المنخفضة الملوحة إلى الجيدة کما هو موضح (بالجدول 3) وهى صالحة للاستخدام الزراعي لأنواع مختلفة من الترب والنبات. ولا يوجد لها تأثير سيئ على التربة أو خواصها الفيزيائية والکيميائية وتصلح في الترب جيدة الصرف مع احتمال ضعيف أن يحدث ضررُ لبعض المحاصيل الحساسة جدا للأملاح.
شکل (2) قيم التوصيل الکهربائى " EC " لمياه الابار
الايونات
وهو مصطلح يجمع الأنيونات anions التي تشير إلى الايونات ذات الشحنة السالبة الذائبة في المياه و الکاتيونات cations التي تشير إلى الايونات الموجبة الشحنة المتواجدة في المياه عموما وفي مياه الري بشکل خاص وعادة مصدر الأيونات في المياه الجوفية يعود إلى نوعية الصخور التي عند تحللها تحت عوامل مختلفة تنطلق منها المعادن المکونة لها في شکل أيونات ذائبة في المياه ولذلک يختلف ترکيزها عادة حسب نوع الصخور المکونة لها .
الانيونات Anions
من خلال النتائج المدونة في (الجدول 4 ) يتضح أن محتوى المياه من الأنيونات کان في المدى 0.83– 10.20 ، 1.25 – 6.8 ، 0.10 – 2.10 ملليمکافئ/ لتر لکل من ايونات الکلوريد والبيکربونات والکبريتات على التوالي وهى تقع فى الحدود المسموح بها فى مياه الرى حسب تصنيف منظمة الاغذىة والزراعة (FAO ,2006).
يوجد ارتفاع نسبى لأيونات الکلوريد وان کانت القيم المتحصل عليها فى الجدول تقع فى المدى المسموح به فى مياه الرى ويقع فى المدى 0.0 – 30 ميللمکافى / لتر (FAO,2006) حيث کانت اقل وأعلى قيمة 0.83 و 10.20بمتوسط عام 4.72 وذلک للبئر رقم ( 8 و10) اللذين يمثلان منطقتى (شحات و الحنية) على التوالي. عند المستوى المرتفع نسبيا للکلوريد فأن هذه المياه تستخدم للمحاصيل المتوسطة المقاومة للملوحة بالإضافة إلى أنه قد يزيد من مشاکل الملوحة في التربة . وعند هذا المعدل 10.20 فإنه يصنف من القليل إلى المتوسط ويمکن أن يسبب مشاکل ملحية للتربة حسب تصنيف (Ayers and Westcot, 1994) کما هو موضح (بالجدول 3).
تعتبر عمليات التجوية التي تحدث للصخور المحتوية على کربونات الکالسيوم والماغنيسيوم المصدر الرئيسي لأيونات البيکربونات في المياه الجوفية (.(Gill, 1997 تشير النتائج المتحصل عليها في (الجدول 4) أن معدل ايون البيکربونات تراوح في المدى1.25 – 6.80 ملليمکافيء/ لتر بمتوسط عام 3.76 ملليمکافيء /لتر وکانت أقل وأعلى قيمة عند البئر (3 و10) اللذين يمثلان منطقة " سيدى محمد الحمري والحنية " على التوالي. ولذلک يمکن أن تصنف على أنها منخفضة إلى متوسطة التأثير على النبات حسب تصنيف ( (Harivandi,1992. وذلک يعنى أنها تقع في المدى الطبيعي لمياه الري حسب تصنيف (Ayers and Westcot, 1994) و منظمة الاغذية والزراعة (FAO, 2006) . وإن کانت تشکل خطورة على بعض النباتات.
يشتق أيون الکبريتات في المياه من تکسر المواد العضوية المحتوية على الکبريت ومن اختزال الکبريت بفعل البکتريا اللاهوائية وعادة تتواجد الکبريتات بترکيزات بسيطة في المياه السطحية ويزداد ترکيزها في المياه الجوفية (عبدالقادر، 2008 ). وعادة ترکيزها في المياه الجوفية أقل من 100 مجم / لتر . وفي العموم عندما يرتفع ترکيز أيون الکبريتات عن " 400 مجم / لتر " فإنه يسبب زيادة في حموضة التربة مما يؤثر على صلاحية العديد من العناصر الغذائية ولکن عندما يقل ترکيزها في مياه الري عن 400 مجم / لتر وهو الترکيز المرغوب في مياه الري لن يکون لها تأثير ضار على التربة وبالتالي على النبات (Hamza, 2012).
تحتوى المياه على تراکيز منخفضة جداً من أيونlات الکبريتات حيث کان في المدى 0.10–2.10 ملليمکافيء/ لتر اللذين يمثلان منطقتى قندولة وسيدى محمد الحمرى ويمثل البئر رقم (5) عينة مياه سطحية وبالتالي محتواه من الکبريتات أقل مقارنة بباقي الآبار الذي يتفق مع (عبد القادر، 2008) بمتوسط عام 1.02 وبالتالي فهى تقع فى المدى الطبيعي لأيونات الکبريتات فى مياه الرى والذى يقع فى المدى 0.0 – 20 ملليمکافىء / لتر (FAO,2006). ولا يوجد تأثير يذکر للکبريتات على صلاحية مياه الري ولکن يکون تأثيرها من خلال التأثير الکلى للأملاح الذائبة على درجة تفاعل التربة وبالتالي على صلاحية بعض العناصر الغذائية.
الکاتيونات Cations
تم تقدير کاتيونات الکالسيوم والماغنيسيوم والصوديوم والبوتاسيوم معبراً عنها بالملليمکافيء / لتر کما هو موضح في (الجدول 4). من خلال النتائج المتحصل عليها في الجدول يتضح أن قيمة الکاتيونات کانت تتراوح في المدى 1.40- 6.30 " 1.15–2.25 " , 2.15 – 8.25 " و " 0.03 – 0.91 ملليمکافيء/لتر لکل من الکالسيوم والماغنيسيوم والصوديوم والبوتاسيوم على التوالي. وهى تقع في المدى المناسب لمياه الري وتتفق مع ما توصل إليه (إدريس,2000).
يحتل الکالسيوم Ca++ المرتبة الخامسة بين العناصر من حيث وفرته في المياه الطبيعية ويتواجد بکثرة في المياه نتيجة ذوبان مرکبات القشرة الأرضية الکلسية منها ( عبد القادر, 2008). يتضح من ذلک أن محتوى المياه من الکالسيوم يقع في المدى الطبيعي للکالسيوم في مياه الري وذلک حسب (Ayers and Westcot,1994) حيث يشار إلى أن المدى الطبيعي للکالسيوم في مياه الري " 0 -20 meq/l " . کانت أقل وأعلى قيمة للبئر (8 و 1) اللذين يمثلان منطقتى " شحات وسيدي محمد الحمري " على التوالي. تشير بعض المراجع إلى عدم إستخدام مياه الري التي يزيد فيها الکالسيوم عن " 10 meq/l " ( خليل, 1998).
جدول (4). يوضح نتائج تحاليل مياه الري محل الدراسة
Well
No
pH
EC
dS/m
Ca
Mg
Na
K
Cl
HCO3
SO4
TSD
SAR
RSC
meq/l
Mg
(%)
pHc
adj
SAR
SSP (%)
meq/l
/
1
7.9
1.87
6.30
3.25
7.50
0.03
9.15
5.25
2.10
1196.8
3.39
/
34.03
5.60
8.47
44.08
2
8.1
0.86
3.10
1.80
4.10
0.06
5.30
2.60
0.50
595.2
2.62
/
36.73
6.90
4.62
45.91
3
8.3
0.69
2.15
1.15
4.11
0.10
4.5
1.25
1.15
441.6
3.21
1.20
34.84
7.20
4.95
56.05
4
8.10
0.90
3.25
1.20
5.12
0.05
6.12
2.80
0.10
576.0
3.43
/
26.96
7.20
5.34
69.45
5
7.60
0.55
1.40
1.20
2.30
0.04
1.02
3.40
0.10
352.0
1.42
1.4
46.15
7.70
2.55
47.36
6
8.30
1.25
3.25
2.80
5.56
0.04
6.27
3.11
1.25
800.0
3.19
/
46.28
7.10
5.19
48.06
7
8.10
0.81
3.50
1.50
6.02
0.08
2.47
4.24
1.20
518.0
3.31
1.08
30.0
6.40
8.0
54.95
8
7.67
0.62
1.40
1.46
2.23
0.35
0.83
3.20
1.32
396.8
1.87
0.34
51.04
7.50
2.48
51.68
9
7.99
0.91
4.14
1.63
6.12
0.11
1.36
5.0
1.50
582.4
3.60
/
28.24
6.80
5.59
51.90
10
8.25
2.0
6.20
3.10
8.25
0.91
10.2
6.80
0.90
1280.0
3.81
/
33.33
6.85
6.88
49.62
Average
8.01
1.04
3.64
1.90
5.13
0.177
4.72
3.76
1.02
673.9
2.98
1.00
36.76
6.92
5.40
51.90
يتواجد الماغنيسيوم بکثرة في المياه الطبيعية في العيون المعدنية والبحار بترکيز أقل مما في المياه الجوفية وأملاح الماغنيسيوم أکثر ذوبانية في الماء من أملاح الکالسيوم( نسيم ., 2007) .
أوضحت النتائج المدونة في الجدول (3) أن ترکيز الماغنيسيوم في مياه الري تحت الاختبار کانت أقل وأعلى قيمة للبئر رقم ( 3 , 10)اللذين يمثلان منطقتى" سيدي محمد الحمري والحنية " على التوالي. وهى تقع في المدى الطبيعي للمغنيسيوم في مياه الرى، و المدى الطبيعي للمغنيسيوم في مياه الري " 0 – 5 meq/l " (خليل, 1998). ربما يعود وجود الماغنيسيوم إلى وجود معادن الدولومايت " کربونات الکالسيوم والماغنيسيوم " . اغلب المراجع العلمية تشير أنه عند ارتفاع الکالسيوم والماغنيسوم اکبر من " 10 meq/l " لا يمکن استخدامها في الاغراض الزراعية " الري(Al-Shmmiri et al., 2005 , Alobaidy et al., 2010, Khodapanah et al., 2009 ) وهى بالتالي تقع في المدى الطبيعي للماغنيسيوم في مياه الري دون أي ضرر للتربة او النبات . يتواجد عنصرا الصوديوم والبوتاسيوم في معادن " Feldspar " والمعادن القلوية ويکون تواجد البوتاسيوم " K+ " اعتياديا في مياه الري واقل بکثير من ترکيز الکالسيوم والمغنيسيوم والصوديوم ) الحيانى ., 2009(. بالرغم من أن جميع أيونات مياه الري تعتبر ذات أهمية في تحديد نوعية مياه الري وصلاحيتها للزراعة إلا أن ترکيز ايون الصوديوم " Na+ "من المقاييس المهمة في تحديد نوعية وصلاحية مياه الري باعتباره مصدر ضرر القلوية " Alkaline " والصودية " Sodicity " في التربة إضافة إلى تأثيره السام المباشر على نمو معظم المحاصيل الزراعية( الزبيدى, 1989). "الصوديوم " Na+" کغيره من الأيونات الموجبة عند دخوله إلى التربة من خلال مياه الري فإنه يدمص بواسطة تفاعلات التبادل مع المکونات الطبيعية الموجودة في التربة مسببا بذلک ظروفاً فيزيائية غير مرغوب فيها.
أشارت النتائج المتحصل عليها في الجدول (4) إن محتوى المياه من أيونات الصوديوم قد تراوح في المدى " 2.23– 8.25 ملليمکافيء/ لتر " بمتوسط عام " 5.13 ميللمکافيء / لتر "وهى بذلک تقع ضمن الحدود الطبيعية لترکيز ايون الصوديوم في مياه الري( Ayers and Westcot, 1994) فى المدى " 0.0 – 40 " ميللمکافىء / لتر . بحيث کانت اقل وأعلى قيمة عند البئر رقم ( 8 و 10 ) واللذين يمثلان منطقتى" شحات و الحنية "على التوالي. وربما تعود الزيادة في ترکيز الصوديوم في العينات المأخوذة من منطقة الحنية إلى التداخل مع مياه البحر باعتبارها منطقة غير مرتفعة عن سطح البحر مقارنة بباقي المناطق. وقد أشار(Karavoltsos et al., 2008) أنه من أهم الأسباب الطبيعية التي تسبب زيادة ترکيز الأملاح بالمياه الجوفية هو تداخل مياه البحر مع المياه الجوفية. وإن کانت عينات المياه تصنف على انها ذات مستوى منخفض من ايونات الصوديوم ولا تسبب ضررا للتربة أو النبات.
يعد البوتاسيوم العنصر السابع من حيث وجوده في المياه الطبيعية(عوض, 1990) ويتميز البوتاسيوم بترکيزه المنخفض مقارنة بترکيز الايونات الأخرى . والمصدر الرئيسي له معادن "Feldspar" وراسب المتبخرات( Todd, 1980). ومحتوى مياه الري من البوتاسيوم يتراوح في المدى " 0.04 – 0.91 ميللمکافيء/ لتر " بحيث کانت أقل وأعلى قيمة عند البئر ( 1 و 10 ) لکل من سيدي محمد الحمري والحنية على التوالي وهو يعتبر مرتفعاً نسبيا ويقع في المدى المسموح به في مياه الري حسب ماشارت له ( FAO ,2006) والتى ذکرت ان ترکيز البوتاسيوم فى مياه الرى يقع فى المدى " 0.0 – 20 " ميللمکافىء / لتر. وربما الارتفاع النسبي إلى وجود معادن " Feldspar " وعادة يقل ترکيز البوتاسيوم " K+ " بمقدار " 10 – 20 % " وهذا ما يوجد فعلا في مياه آبار بعض المناطق. البوتاسيوم " K+ " يمتص بدرجة اکبر من " Na+ " وترجع هذه الزيادة إلى القدرة الإدمصاصية للبوتاسيوم بالنسبة للصوديوم ويمکن أن نستنتج من ذلک أن وجود ترکيز منخفض من البوتاسيوم " K+ "في ماء الري يساعد على خفض نسبته الصوديوم المدمص على معقد التربة ( خليل, 1998) وتتفق هذه النتائج مع (ادريس، 2000).
نسبة إدمصاص الصوديوم Sodium Adsorption Ratio
تعتبر نسبة إدمصاص الصوديوم " SAR " من المعايير الهامة المستعملة في تحديد صلاحية المياه للري, أوضحت النتائج المتحصل عليها في الجدول ( 4 ) أن قيم " SAR " في مياه الآبار قيد الدراسة قد تراوحت في المدى "1.42 - 3.81 " بمتوسط عام " 2.98 " وکانت أقل وأعلى قيمة للبئر رقم ( 8 و 10 ) وهما يمثلان منطقتى " شحات والحنية " على التوالي . وحسب قيم " SAR "فهي تصنف من المنخفضة إلى المتوسطة (Ayers and Westcot, 1994) کما هو موضح بالجدول (4 ) وبمقارنة قيم الـ " SAR " مع قيم " Adj SAR " التي کانت في المدى " 2.48–8.47 " بمتوسط عام " 5.40 " فإن جميع هذه المياه من الآبار المختلفة تعتبر صالحة للري ولا تسبب أي مشاکل للتربة أو للنبــات وعادة تزيد مع زيادة التوصيل الکهربائي کما هو موضح في الشکل ( 4) ويؤکد ذلک وجود علاقة ارتباط موجبة بحدود " 0.61 " .وهذا يتفق مع ما أکده (Kamza, 2012) ويمکن استعمالها مع المحاصيل الحساسة للصوديوم ( Mohamed, 2013) .
شکل (3). قيمنسبة إدمصاص الصوديوم " Sodium Adsorption Ratio " لمياه الابار
قيم نسبة الصوديوم المعدلة AdjSAR
يشير اختصار AdjSARالى نسبة ادمصاص الصوديوم المعدلة وهو تعبير يتضمن التغيرات المتوقع الحصول عليها فى تکوين المياه الناتجة عن اتحاد المياه والاملاح وما ينتج عن ذوبان الاملاح فى التربة وعن زيادة فى عنصر الکالسيوم او ترسيب الاملاح فى مياه الرى والتربة وينتج عنه نقص فى الکالسيوم , فلذلک فان نسبة إدمصاص الصوديوم المعدلة AdjSAR تعتبر هامة لمعرفة تاثير ايونات الکربونات والبيکربونات على ترسيب الکالسيوم والمغنيسيوم فى التربة )المثنانى واخرون, 2016 ( وتستخدم من ناحية تأثيرها على تملح التربة وذلک لانها دليل جيد للمشاکل الناتجة عن ارتفاع قيمة AdjSAR . وقد قسمت مياه الرى وفقا لـ ) Ayers and Westcot, 1994 ( على اساس نسبة AdjSAR الى ثلاث مجموعات وهى عندما تکون اقل من " 6.0 " فانها تعتبر مياه صالحة للرى وعندما تقع فى المدى " 6.0 – 9.0 " فان مياه الرى تعتبر متوسطة الصلاحية وعندم تکون اکبر من " 9.0 " تعتبر مياه غير صالحة للرى . ومن خلال النتائج المتحصل عليها فى الشکل " 4 " يتضح ان قيمة AdjSAR تقع فى المدى " 2.0 – 8.47 "ولذا فانها عموما تعتبر مياه صالحة للرى .
شکل (4). قيم نسبة إدمصاص الصوديوم المعدلة " AdjSAR لمياه الابار
النسبة المئوية للصوديوم الذائب SSP
أوضحت النتائج المتحصل عليها في الجدول ( 4) , أن النسبة المئوية للصوديوم الذائب قد تراوحت في المدى " 44.08 - -69.45 " % , بمتوسط عام " 51.90 % ". بحث کانت اقل وأعلى قيمة في البئر ) 1 و 4 (اللذين يمثلان منطقتى سيدي محمد الحمري و قندولة على التوالي. تعتبر النسبة المئوية للصوديوم في عينات المياه غير ضارة لأغراض الري ويمکن استخدامها بدون أي ضرر يمکن حدوثه , حيث أشارت المراجع أنه عند زيادة النسبة المئوية للصوديوم عن " 60 % " في مياه الري يعتبر ضاراً للتربة والنبات (MamRasoul, 2000).
تؤثر البيکربونات على التربة والنبات بطرق مختلفة لذلک تعتبر أحد عوامل الترکيب الکيميائي لمياه الري الداخلة في تقييم نوعية مياه الري. وتمثل " RSC " کمية کربونات وبيکربونات الصوديوم في المياه عندما تکون کمية الکربونات والبيکربونات الکلية تزيد عن الکمية الکلية للکالسيوم والمغنيسيوم. ويعبر عنها عادة بوحدة الميللمکافيء / لتر. أوضحت النتائج المتحصل عليها في الجدول (4) بأن قيم کربونات الصوديوم المتبقية قد تراوحت في المدى " 0.34 –1.20 " ميلليمکافيء / لتر , بمتوسط عام " 1.0 meq/l " بحيث کانت اقل و أعلى قيمة البئر رقم ( 8 و3) واللذين يمثلان منطقتى "شحات و سيدي محمد الحمري" على التوالي. تعتبر المياه ذات صلاحية جيدة للاستخدام في الري کما هو موضح بالجدول ( 4 ). في العموم , من الضروري أن يؤخذ في الاعتبار صفات التربة المروية عند تقييم أثر الکربونات والبيکربونات , حيث أن بعض مکونات التربة تلعب دورا في مقاومة تأثير کربونات الصوديوم على التربة وذلک من خلال ترسيها بتفاعلها مع الکالسيوم والماغنسيوم (Alzubaidi, 1979 ) ومن جهة أخرى فإن البيکربونات تؤثر على نمو النبات ليس من خلال تأثيرها السمي وإنما کذلک تؤثر على نمو النبات إذا ما استخدمت المياه بواسطة الرش حيث تتجمع البيکربونات على سطوح الأوراق مکونة کربونات الکالسيوم (Harivandi,1992).
مجموع الاملاح الذائبة الکلية Total Dissolved Salts TDS
اشارت النتائج المتحصل عليها فى الشکل " 5 " ان مدى الاملاح الکلية الذائبة " TDS " يقع فى المدى " 352 -1280 " مجم/ لتر بمتوسط عام " 673.881 " مجم/ لتر وهى تقع فى المدى المسموح به فى مياه الرى ( FAO., 2006) والتى اشارت الى ان المدى المسموح به للأملاح الکلية الذائبة " TDS فى مياه الرى يقع فى المدى " 0.0 - 2000 " مجم/ لتر . وبالتالى فان هذه المياه تعتبر صالحة للرى ومناسبة لنمو النباتات .
شکل (5). قيم الاملاح الکلية الذائبة " Total Dissolved Saltsلمياه الابار
ضرر الماغنيســيوم Mg hazard
المغنيسيوم من العناصر الغذائية المهمة للنبات التي تصنف تحت العناصر الغذائية المتوسطة إلى الکبرى وذلک يعنى أن النبات يحتاجه بکميات متوسطة وتکمن أهميته في الدور المهم الذي يلعبه في حياة النبات باعتباره مکوناً أساسيا في اليخضور " Chlorophyll " وهى الصبغة الخضراء التي تمکن النبات من إاستخدام الطاقة الشمسية في إنتاج المواد الکربوهيدراتية بالنبات حيث يدخل في حوإلى " 15- 20 % " من الماغنيسيوم الکلى في ترکيب الکلورروفيل ( البشبيشى وشريف, 1998). من خلال النتائج المتحصل عليها في الجدول ( 4 ) , يتضح أن قيم الماغنيسيوم تتراوح في المدى " 26,96- 51,04 % " بمتوسط عام " 36.76 % ", حيث کانت اقل وأعلى قيمة للبئر(4 و8) لکل من منطقتى " قندولة وشحات " على التوالي .وهو يقع في المعدل المقبول الذي لايسبب خطراً على النبات باستثناء الآبار رقم ( 4,3,2 ), تشير أغلب المراجع العلمية إلى خطورة الماغنيسيوم على النبات إذا زادت کميته في مياه الري عن " 50-60 % " (Kovda ., 1973).
الحموضة المعدلة pHc
يقصد بالحموضة المعدلة " pHc . قيمة ترکيز ايون الهيدروجين " pH " النظرية للماء عند تلامسها مع حبيبات الجزء الصلب في التربة وهى تحسب حسب المعادلة الموضحة سابقا. من خلال النتائج المتحصل عليها في الجدول يتضح أن قيمة " pHc " تتراوح في المدى "5.60–7.70 " بمتوسط عام " 6.92" بحيث کانت أقل وأعلى قيمة عند البئر رقم (1 و5 ) لمنطقتى " الحنية وقندولة " على التوالي .وجميع القيم تقل عن " 8.4 " وذلک يؤدى إلى ترسب کربونات الکالسيوم في التربة عند إضافة مياه الري , بينما إذا کانت القيمة أکبر من " 8.4 " فأن إضافة مياه الري تؤدى إلى ذوبان کربونات الکالسيوم في التربة ( خليل, 1998).
الخلاصــــة
من خلال معايير الجودة القياسية المستخدمة في تقييم جودة وصلاحية مياه الري , ومقارنة ذلک بالنتائج المتحصل عليها للعينات تحت الدراسة , فإنه يمکن اعتبــار مياه هذه الآبار في مناطق الدراسة يمکن استعمالها للري دون التخوف من حدوث أي مشاکل للتربة أو النبات. ويمکن التوصية باستکمال الدراسة وربط ذلک بالتربة المروية بهذه المياه والنبات المزروع في التربة والمروى بهذه النوعية من مياه الري وذلک لمعرفة التأثير المباشر لها على التربة والنبات.
References
المــراجعالعربية
إدريس. حمد محمد (2000). دراسة بعض الخواص الفيزوکيميائية المؤثرة على جودة مياه العيون والآبار في منطقة البيضاء- الجبل الأخضر- کلية الأداب والعلوم – جامعة سرت.
الباروني.سليمان صالح (1997). تأثير الاستغلال المفرط للمياه الجوفية فى ليبيا. مجلةالهندسي(36-37) طرابلس- ليبيا.
البشبيشى، طلعت رزق وشريف، محمد أحمد (1998). أساسيات في تغذية النبات- الطبعة الأولى - دار النشر للجامعات - مصر
بن محمود، خالد رمضان (1995). الترب الليبية - تکوينها - تصنيفها - خواصها إمکانياتها الزراعية. الهيئة القومية للبحث العلمي - دار الکتب الوطنية –بنغازي - ليبيا.
الجناينى، محمد عبدالرحمن (1986) . الهيدرولوجيا ومبادى هندسة الري. دار الراتب- بيروت.
الجنديل، عدنان رشيد (1986). الزراعة ومقوماتها في ليبيا - الدار العربية الکتاب -طرابلس ليبيا.
الحياتي، عبدالستار جبير (2009). تقييم المياه الجوفية لبعض آبار قرية الخفاجية في محافظة الأنبار. مجلة جامعة الأنبار للعلوم الصرفة- المجلد الثالث - العدد الثاني .
خليل، محمود عبد العزيز (1998). العلاقات المائية ونظم الري. الأراضي الرملية - الزراعات المحمية - محاصيل الخضر- منشــأة المعارف -الإسکندرية .
الزبيدى، احمد حيدر (1989). ملوحة التربة- الأسس النظرية والتطبيقية - جامعة بغداد - المکتبة الوطنية (51) - بغداد .
الســلاوي، محمود (1986). الموارد المائية في الجماهيرية الليبية . نشرة علمية رقم (4) منشورات جامعة الفاتح – طرابلس- ليبيا.
عبدالقادر، عبدالکريم محمد (2008). دراسة الجودة للمياه الجوفية فى منطقة الجبل الاخضر رسالة ماجستير . کلية الموارد الطبيعية وعلوم البيئة . جامعة عمر المختار . .
عوض، عادل (1990). أسس الهندسة البيئية . الطبعة الأولى . دار الکتاب- دمشق - سوريا .
المثنانى . عبدالسلام محمد وعبدالقادر. عثمان عبدالسلام و السعيدى . محمد على (2016). تقيم کمية ونوعية مياه الصرف الزراعى بمشروع اشکدة الزراعى ( جنوب ليبيا ) وصلاحيتها للرى . مجلد المؤتمر العلمى الرابع للبيئة والتنمية المستدامة بالمناطق الجافة وشبه الجافة .منشورات جامعة اجدابيا 2016. اجدابيا. ليبيا.
نسيم. ماهر جورجى (2007). تحليل وتقوين جودة المياه . الطبعة الاولى . منشاة المعارف . الاسکندرية . مصر .
هيل، سعاد محمد(2008). التقييم النوعي للمياه الجوفية في منطقة مشروع المسبب ومدى صلاحيتها لأغراض الري. مجلة التقني المجلد الواحد والعشرون , العدد1- ص( 66-73 ).العراق
الوکيل، محمد عبدالرحمن (2013). جودة مياه الري- مجلة أمراض النبات الدولية.
المراجع الاجنبية
Mohamed, A. I. (2013). Irrigation water quality evaluation in El-Salam canal project. International Journal of Engineering and Applied Sciences, 3 (1):21-28
Alobaidy, A.B., M . A. Al-Sameraiy, J.K. Abassand and A.M. Athman (2010). Evaluation of Treated Manicipal Waste water Quality for irrigation. Journal of Environmental Protection, I.pp 216 -225.
Al-Shammiri, M., A. Al-Saffari and S. Bohamad (2005).Reuse in irrigation in Kwait Using Microfiltration Technology in Treatment Desalination, 185: 213-225.
Al-Zubaidi, A.(1997). Soil resistance to soda formation of some Iraqi Soils. Proc. of the International Conference on Managing of Saline Water for Irrigation. Planning future Tests Tech. Univ. 333 – 338
Ayers ,R.S. and D. W. Westcot( 1994). Water Quality for Agriculture. FAO Irrigation and Drainage Paper No.29, Food and Agriculture Organization of the United Nation.
Black, C.A., D. D. Evans., J. L. White., L. E. Ensiminger and F. Clark (1965). Methods of soil analysis. Part "I and II " .Am. Soc. of Agron. Inc. Wisc. USA.
Chapman, D. (1996).Water quality assessment. A guide to use of bioasediments& water in environmental monitoring-2UNESCO/WHO.London.UK.
FAO. (1989). Water quality for agriculture irrigation and drainage paper 29 Rev.I, FAO, Rome 147 p.
FAO. (2006). Water desalination for agricultural applications. FAO Land and Water Discussion Paper, 5, Rome.
Gill, R.(1997). Modern analytical geochemistry ,an introduction to quantitative chemical analysis for earth, environmental and materials scientists. Longman, London.pp 329.
Hagen, A. (1987). Irrigation of Agricultural Lands. Agronomy Monograph 11. pp.10-14, USA.
Hamza, N. H. (2012). Evaluation of water quality of Diyala river for irrigation purposes. Diyala Journal of Engineering Sciences, 05(02): 82-98
Harivandi, M. A.(1992). Interpreting Turf grass Irrigation water Test Results. University of Clifornia. Division of Agriculture and Natural Resources. publication 8009. http://anrcatalog.ucdavis.edu.
Karavoltsos, S., A. Sakellari, N. Mihopoulos (2008). Evaluation of the Quality of drinking water in regions of Greece.Desalionation,224:317-329.
Khalil, A. A. and V. Arther (2010). Irrigation water quality guidelines . Reclaimed water project. Jordan vally Authority and German Technical Corporation
Khodopanah, l., W. N. A. Sulaiman and N. Khodopanah (2009). Groundwater Quality Assessment for different purpose in eshtehard district., Tehran .,Iran " European Journal of Scient. Research, 36(4.): 543-553.
Kovda, V .A.(1973). Drainage and salinity, Hutchinson Co London ,England
MamRasoul, G.A.(2000). Steady water Quality and its effect on nutrients availability for corn in Sulaimania region .MSc. Thesis. Col. of Agric. Sulaimania .Univ. pp-120 .
Nikos. J.W., E. P. Krista and W. B. James (2003).The Basics of salinity and sodicity effect on soil physical properties available. http:// water quality. montana. Ed /des/ methane /basics highlight
Richards.L.A. (1954). Diagnosis and Improvement of saline and alkali soils. US. Salinity Laboratories Staff. USDA handbook .pp 60- 160.Washington, D.C.
Page, A.L.(1982). Methods of soil analysis, Agron.9, part II.; Chemical &Mineralogical .,Madison , WI,USA.
Todd, D.K., (1980). Ground water hydrology, 2ed.John Wiley & Sons, Inc, New York, pp 535.
View on SCiNiTO
Top