عسر الماء – الزراعة المائية

عسر الماء هو مزيج من الخصائص الكيميائية والفيزيائية المرتبطة بمحتوى الأملاح الذائبة من معادن الأرض القلوية ، وخاصة الكالسيوم والمغنيسيوم – ما يسمى بـ “أملاح الصلابة”.

الماء الذي يحتوي على 100-150 مجم من الكالسيوم لكل لتر مقبول للاستخدام في الزراعة المائية ، ومن حيث المبدأ ، بالنسبة لمعظم النباتات ، ليست هناك حاجة لإضافة الكالسيوم الإضافي.

يحتوي الماء العسر على أقل من 50 مجم كالسيوم لكل لتر. لنمو النبات بنجاح ، من الضروري إضافة أملاح الكالسيوم والمغنيسيوم.

يأخذ مصنعو الأسمدة المائية في الحسبان وجود الكالسيوم والمغنيسيوم في تركيباتهم ، وينتجون أنواعًا مختلفة من الأسمدة لكل من الماء العسر واللين.

يتميز عسر الماء بين المؤقت (الكربونات) والدائم.

عسر الماء المؤقت

العسر المؤقت هو نوع من عسر الماء الناجم عن وجود كربونات الكالسيوم المذابة وكربونات المغنيسيوم. عندما تذوب هذه المعادن في المحلول ، فإن كاتيونات الكالسيوم والمغنيسيوم (Ca²⁺، مغ²⁺) وأنيونات الكربونات وبيكربونات₃^2-، HCO₃^–). درجة الحموضة المثلى للزراعة المائية هي 5,5. سيكون الرقم الهيدروجيني للمياه مرتفعًا جدًا إذا كانت مياه الري تحتوي على كميات كبيرة من الكربونات والبيكربونات (CO₃^2-، HCO₃^–). هذا هو الحال غالبًا عند استخدام مياه الآبار. لذلك ، يجب معالجة هذه المياه بالحمض لتحييد HCO₃^– ولتقليل الرقم الهيدروجيني لمحلول المغذيات. يتم تحديد كمية الحمض المراد إضافتها بواسطة محتوى HCO₃^–… عند إضافة الحمض إلى الماء ، يتم تحييد البيكربونات بواسطة بروتون الحمض وينخفض ​​الرقم الهيدروجيني للمحلول. سيبقى الكالسيوم (أو المغنيسيوم) متاحًا لامتصاصه بواسطة النباتات وسيبقى أنيون الحمض مذابًا في الماء. على سبيل المثال ، عند إضافة حمض النيتريك ، يحدث التفاعل التالي:

Ca²⁺ + 2 هكو₃^– + 2HNO₃ ⇋ كاليفورنيا²⁺ + 2CO₂ + 2H+₂س + 2₃^–

يستخدم حمض النيتريك على نطاق واسع لهذا الغرض ، ولكن يمكن أيضًا استخدام حمض الفوسفوريك ومشتقاته مثل فوسفات اليوريا. بإضافة المزيد من الحمض ، سيزداد تركيز الأنيونات المرتبطة بها في المحلول ، مثل النترات والفوسفات. يجب ألا تتجاوز هذه القيم التركيز المطلوب لمحلول المغذيات. هذا يحد من كمية الحمض التي يمكن إضافتها لتحييد HCO₃… لذلك ، التركيز الأولي لـ HCO₃^– في الماء مشكلة جودة كبيرة.

يؤدي تحييد البيكربونات بحمض إلى بدء تطور ثاني أكسيد الكربون (CO₂) و الماء. كو₂ يجب ترك محلول المغذيات بحرية ؛ خلاف ذلك ، لن يتم خفض الرقم الهيدروجيني للمحلول وسوف يتقلب. هذا يعني أن تفاعل الحمض والبيكربونات يجب أن يحدث في أنظمة مفتوحة مثل خزان الخلط المفتوح.

مصادر