كربونات الصوديوم المتبقية: معلمة رئيسية في مياه الري

كربونات الصوديوم المتبقية، والمعروفة أيضًا باسم RSC، هي معلمة تقدر قدرة الماء على قلوية الوسط الذي يرويها. ويؤدي هذا الإفراط في قلوية المياه إلى سلسلة من التفاعلات الكيميائية التي تسبب عدداً كبيراً من المساوئ المهمة جداً لنمو المحاصيل.

يمكن أن يكون اختلال توازن كربونات الصوديوم المتبقية في الماء أمراً بالغ الأهمية لنمو المحاصيل.

معادلة تحديد كربونات الصوديوم المتبقية المجموع فإن الكربونات (CO₃^-) y البيكربونات (HCO)₃^-) y طرح فإن أيونات الكالسيوم (Ca²⁺) y المغنيسيوم (Mg)⁺²). تشير النتيجة الإجمالية إلى زيادة أو نقصان القوة القلوية. دائمًا ما تكون القيم المطلوبة لكربونات الصوديوم المتبقية أقل من 1.5 ميكروغرام/لترتعتبر القيم التي تزيد عن هذا المستوى خطيرة.

CSR=(CO₃^-+HCO₃^-)-(Ca²⁺+ملغ⁺²)

وكما ترى في المعادلة، تطرح أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم قيمة الكربونات والبيكربونات؛ ما يعني أنه إذا كانتا في حالة اتزان، فستكون القيمة قريبة من الصفر أو سالبة. أما إذا لم يكونا كذلك، فسيكون هناك الكثير من الكربونات والبيكربونات الحرة الجاهزة للتفاعل.

في حالة زيادة الكربونات والبيكربونات الزائدة، يترسب الكالسيوم والمغنيسيوم في التربة على شكل كربونات الكالسيوم وكربونات المغنيسيوم. يتسبب هذا التأثير في نسبة امتصاص الصوديوم (SAR) يزداد كما يمكن استنتاجه من المعادلة التالية. عندما يُختزل المقسوم عليه داخل الجذر التربيعي، يزداد الناتج أضعافًا مضاعفة.

يؤدي ارتفاع SAR وPSI إلى انسداد قواعد التبادل، ويسبب تشتت التربة، ويمكن أن يحجز العناصر الأخرى لامتصاص النبات وينتهي به الأمر إلى إنتاج سمية نباتية بسبب زيادة الصوديوم.

يرجع أحد مخاطر العملية برمتها بين التربة والماء إلى ميل جزيئات الطين إلى امتصاص الصوديوم وإطلاق أيونات المغنيسيوم والكالسيوم. مما يؤدي إلى تربة ضعيفة النفاذية بسبب هذا التبادل الأيوني. إضعاف بنية التربة وتسبب مشاكل خطيرة في الصرف الصحي.

في حالة المياه التي تحتوي على نسبة عالية من المسؤولية الاجتماعية للشركات يجب اتخاذ إجراء فوري لتجنب حدوث مشاكل خطيرة.

هناك مشكلة أخرى مهمة للغاية في مياه الكربونات والتربة ذات الكالسيوم والمغنيسيوم المنخفضة وهي تكوين أيونات الهيدروجين.^-. يزيد أيون الهيدروكسيل من درجة حموضة التربة الذي يوجد فيه بسبب تفاعلات التحلل المائي التالية.

توجد حلول لكربونات الصوديوم العالية المتبقية.

يصعب عليك اختيار المياه التي تروي بها، ولكن بدلاً من ذلك هناك طرق لمكافحة هذه المشاكل:

• ويسمح حقن الأحماض مثل حمض الكبريتيك بفصل أيونات البيكربونات (الرقم الهيدروجيني حوالي 6.2) عن طريق إطلاق الكربون في صورة ثاني أكسيد الكربون. تساعد هذه الطريقة على التوازن وتسمح للكالسيوم والمغنيسيوم بالبقاء في علاقة أكثر توازناً مع الصوديوم في التربة.
•  تعديلات الجبس (CaSO)₄-2H₂O) هي حل مثالي في التربة جيدة التصريف، للتربة المجففة.
•  تعديل كبريتات الكالسيوم CaSo₄ أيضاً مع تربة الصرف.

يجب أن يكون التعديل دائمًا ناعمًا قدر الإمكان، وتكون فعاليته أعلى في التربة الجافة، مما يسهل على الماء توزيع المادة. إذا لم تكن التربة غير قابلة للتصريف على الإطلاق، فقد يكون من الضروري خلط التعديل فيزيائيًا مع التربة بحيث يكون تأثير التخثر أسرع ولا يتولد أفق كلسي.