前幾天頭條收到這樣一個問題"梁老師,堿性大的水用在滴灌系統上面可行不,如何處理後能夠灌溉?"
對于這個問題我前面也沒有認真思考和總結過,對于以前沒有系統思考過的問題,我覺得有時候應該想想到底為什麼?
為了回答好這個問題,我們一起學習以下幾個關鍵知識點:
水堿性大是怎麼回事?
酸堿往往用pH值來表示。根據國家标準《水質pH值的測定 玻璃電極法》(GB 6920-1986)中的定義:
pH是從操作上定義的。通俗講,pH就是與水溶液中氫離子的負對數,溶液中氫離子越多,酸性越大,氫離子濃度越高,其對數的絕對值越小,負對數值也就越小。簡而言之,越酸越小,越堿越大。
當氫離子大于氫氧根時,稱之為酸性;當氫氧根大于氫離子,稱之為堿性,用pH值表示。
純水中氫離子和氫氧根離子等量:H2O→H OH-。 這些離子的濃度值相當于10 的-14次方,摩爾/升,即〔H 〕〔OH-〕=10的-14次方。在中性溶液中,氫離子的濃度值是10的 -7次方,pH也相當于7。
因此,堿性的水,氫離子的濃度低于氫氧根離子的濃度,水中在設備檢測時候顯示的是酸性離子少,堿性離子多。
北方灌溉水中經常含有哪些成分?
天然水的化學成分是水在循環過程中與周圍環境長期相互作用的結果。常量元素在自然水體中含量豐富,是水體中離子的主要組成成分。水體主離子組成被廣泛用于識别控制該水體化學組成的基本過程,如流域岩石風化、水體的蒸發/結晶作用以及大氣降水物質輸入等。
土壤鹽分八大離子是由土壤陰離子和陽離子組成,陰離子由碳酸根(CO32-)、碳酸氫根(HCO3-)、氯根(CI-)、硫酸根(SO42-)組成,陽離子由鈣離子(Ca2 )、鎂離子(Mg2 )、鉀離子(K )、鈉離子(Na )組成。
往往灌溉水中主要離子成分與土壤中離子成分相接;由于灌溉水水質為堿性,因此灌溉水中的陽離子鉀鈉鈣鎂都可能存在;但是陰離子中由于硫酸根和氯離子為中性鹽,所以水質必然有碳酸根或者碳酸氫根存在。
不同差異較大,根據甘肅地區水質調查:水樣中,Na K 離子占比最大,為61%;Ca2 離子次之,為23%;Mg2 離子占比最小,為16%;Cl-占比最大,為43%;SO42-離子次之,為42%;HCO3-離子再次之,為15%;CO32-占比最小,為3.6%。另外下面兩個圖分别為西北華北常見的離子組成;和河套地區的水質組成。
通過上面文字和圖表可以,确定灌溉水中的主要成分應該是鉀鈉鈣鎂四大陽離子和碳酸根、碳酸氫根、硫酸根、氯離子四大陰離子。實際上,在一些特殊地區還存在硝酸根和氟離子等,如果遇到這種情況需要單獨處理,該文暫且不讨論,硝酸鹽在新疆艾丁湖附近要注意,昆侖山發源的河流注意其他離子。
堿性大的水應用在滴灌系統會怎麼樣?
首先,堿性水,往往是由于水中含有強堿弱酸鹽存在,也就是碳酸(或者碳酸氫)鹽(鉀鈉鈣鎂)存在。其次,堿性水對于滴灌系統會産生三個方面的影響:1、影響滴灌系統運行,可能堵塞滴灌帶或者影響滴灌系統運行;2、危害植物生長,具體危害包括離子危害和鹽堿整體危害,如鈉離子影響植物的生理代謝,鹽分增加影響植物吸水的,具體内容可以約到前面的文章""等系列文章;3破壞土壤結構,具體包括影響土壤中的離子組成,物理特性等方面,具體内容可以參考本人前期的文章和《鹽堿地改良實用技術問答及案例分析》一書。
如何處理,才能這樣的水不堵塞滴灌帶。
如何處理不堵滴灌帶,這個實際上是微鹹水滴灌中最關心的問題,因為沒有好的水源進行灌溉才是選用微鹹水灌溉的。或者說有好的水灌溉,還考慮什麼堿水的問題,因此,不管是常規灌溉還是滴灌這個水對土壤和植物的危害不會少,因此該問題不作為本文讨論的重點,具體内容可以參考本人前期的相關文章。
今天我們重點讨論堿水為什麼會堵塞滴灌帶,如何解決這個問題。
為什麼會堵塞滴灌帶?
灌水器堵塞是指灌溉水中的無機物、有機物、微生物甚至溶解性鹽類等物質在滴灌系統管網或灌水器過流結構裡附着、沉積,導緻灌水器流量下降、滴灌系統灌水均勻度下降的現象。
化學堵塞一般指原本溶解在灌溉水中的可溶性鹽類等化學物質,例如碳酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽、矽酸鹽、氫氧化物、鐵離子、錳離子、鈣離子、硫化物等,在一定條件下會發生化學反應、生成不溶性沉澱物質,沉積在灌水器内部流道内,引起灌水器堵塞。
當灌溉水源中含有大量的Ca2 、CO32-、HCO3-及其他離子時,離子之間會發生化學反應生成沉澱堵塞灌水器,特别是當灌溉水是高堿性時。根據研究許多灌水器内的堵塞物質主要成分是碳酸鈣。
面對堵塞我們應該如何做?
在水肥一體化中,我一直在推薦一個磷肥就是磷酸脲,該肥料是強酸性的,我們可以試着用高濃度的磷酸脲溶液清洗滴灌帶;當然也可以選擇稀硫酸、稀鹽酸的酸清洗滴灌帶或者提前調整灌溉水酸堿性,但是由于磷酸脲是一種磷肥相對适用性更強。但是切記,在清洗滴灌帶前先适當的滴一定的清水,使得作物根區土壤保持濕潤,防止燒苗。
整體上講,堿水能不能滴灌,首先要考慮的是能不能灌溉;灌溉的前提條件是對土壤和植物的危害小,如果是植物能夠耐受灌溉水中的鹽堿;不管采用滴灌還是常規灌溉原則上問題不大,但是滴灌要做好灌溉前的處理;如果發生堵塞記得适當是施用酸性産品處理,其中酸性肥料最佳!
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