Yếu tố xác định chất lượng nước sử dụng cho hệ thống tưới

Chất lượng và thành phần của nước tưới ảnh hưởng đến sự phát triển của cây trồng, cấu trúc của đất và hệ thống tưới. Chất lượng nước tưới đề cập đến thành phần hóa học của nước, hay cụ thể hơn là thành phần khoáng chất của nước. 

Một số đặc tính vật lý và sinh học như: độ đục, tảo, vi khuẩn hoặc virus cũng giúp ta xác định được mức độ phù hợp của nước tưới. Phương án loại bỏ độ đục và các mầm bệnh khỏi nước bằng cách lọc hoặc khử trùng sẽ khả thi hơn là loại bỏ các khoáng chất. 

Tiêu chí chất lượng nước tưới hoàn toàn khác với tiêu chí nước sinh hoạt. Hơn nữa, các tiêu chí chất lượng có thể khác nhau giữa các loại cây trồng, vì các loại cây trồng khác nhau có tính nhạy cảm khác nhau đối với một số khoáng chất hoặc đặc tính của nước. Các đặc tính hóa học để xác định chất lượng nước tưới là:

• pH nước
• Độ mặn của nước
• Độ cứng của nước
• Độ kiềm của nước
• Tỷ lệ giữa Natri với Canxi và Magie (Tỷ lệ Adosrption Natri – SAR)
• Nồng độ của các khoáng chất cụ thể

Chất lượng nước sử dụng cho hệ thống tưới ảnh hưởng như thế nào đến cây trồng

Biết được nguồn nước tưới có thể giúp bạn đánh giá được chất lượng của nước tưới. Chất lượng tưới của nước ngầm có thể rất khác so với chất lượng của nước bề mặt. Nước ngầm thường chứa hàm lượng muối khoáng hòa tan (khoáng chất) cao hơn so với nước bề mặt, trong khi nước bề mặt có thể chứa tạp chất sinh học và độ đục cao hơn. Nguyên nhân là do lớp đá bao quanh mạch nước ngầm bị vỡ ra và hòa tan vào nước tạo thành nguồn muối khoáng hòa tan, còn nước bề mặt tiếp xúc thường xuyên với môi trường bên ngoài nên có độ đục và tạp chất sinh học cao.

Các loại muối khoáng thường có trong nguồn nước tự nhiên:

Ca2+ (Calcium hay canxi): 

Đối với đất: giảm độ chua trong đất, giảm sự gây độc của Mn, Fe, Cu, Al (nếu hàm lượng cao).

Đối với cây trồng: 

• Kích thích rễ và lá cây phát triển
• Hình thành các hợp chất cấu thành màng tế bào, giúp cây trở nên cứng cáp
• Giúp làm giảm hàm lượng đạm Nitrat trong cây
• Tăng cường hoạt tính của một số hệ thống men trong cây
• Trung hoà các axit hữu cơ trong cây
• Rất cần thiết cho sự phát triển của hạt đậu
• Tăng cường sự phát triển của bộ rễ, kích thích hoạt động của vi sinh vật, hút các nguyên tố dinh dưỡng khác
• Điều tiết mạnh mẽ quá trình trao đổi chất và sinh lý của tế bào
• Cầu nối trung gian giữa các thành phần hoá học của chất nguyên sinh
• Duy trì cân bằng cation – anion trong tế bào
• Hạn chế sự xâm nhập của cation: K+, Mg2+, Na+, NH4+ vào tế bào (đây là yếu tố chống độc cho cây).

Mg2+ (Magnesium hay Magie): 

Magie (Mg) là một chất dinh dưỡng thiết yếu cho thực vật, là thành phần quan trọng của clorophyll và đóng vai trò quan trọng trong quá trình quang hợp. Ở thực vật, Mg được hấp thụ ở dạng ion Mg2+.

• Mg được phân loại như một chất dinh dưỡng trung lượng. 
• Mg thực hiện một số chức năng điều chỉnh, hóa sinh và sinh lý trong thực vật như: Hình thành clorophyll, kích hoạt enzym, tổng hợp protein và hình thành nhiễm sắc thể, chuyển hóa hyđrat cacbon và vận chuyển năng lượng.
• Ngoài ra, Mg còn hoạt động như một chất xúc tác trong các phản ứng khử oxy hóa trong các mô thực vật. Nó cũng hỗ trợ hoạt động của sắt (Fe) và giúp các thực vật chống lại tác động có hại của quá trình thông khí kém. Bằng cách sử dụng một tác động tích cực dựa vào các màng tế bào và các màng thấm, Mg có thể làm tăng khả năng chống lại khô hạn và bệnh tật của cây trồng.

SO42- (Magnesium hay Magie):

• Cây hấp thụ lưu huỳnh thông qua ion SO42-
• Bón lưu huỳnh không những làm tăng năng suất cây trồng mà còn có tác dụng tăng lượng protein, đặc biệt đối với cây lương thực; giảm tỷ lệ N:S, sẽ giảm hàm lượng nitrat trong nông sản; cung cấp thêm hương vị cho lương thực, thực phẩm; tăng tính chịu hạn, chống chịu sâu bệnh.

HCO3- (Bicarbanate): 

Được sử dụng để tính toán độ kiềm trong nước

Na+ (Sodium):

Có thể gây hại cho cây khi nồng độ >50ppm

Cl– (Chloride):

Có thể gây hại cho cây trồng ở nồng độ trong nước >100ppm

Fe (Iron): 

• Sắt (Fe) cần thiết cho sự tổng hợp và duy trì diệp lục tố trong cây, là thành phần chủ yếu của nhiều enzim, đóng một vai trò quan trọng trong sự chuyển hoá diệp lục tố. 
• Sắt là yếu tố cần cho sinh trưởng và phát triển của cây và cũng rất cần cho sự phát triển của động vật. Nó có mặt trong thành phần và xúc tiến hoạt động của rất nhiều loại men từ đó ảnh hưởng đến nhiều quá trình sinh lý sinh hoá trong cây: sự khử nitrat, quá trình quang hợp (khử CO2 và hoạt hoá diệp lục) trong hợp chất hữu cơ (gluxit, proteit và các chất điều hòa sinh trưởng).
• Vai trò của sắt rất đặc biệt trong sự hình thành các hợp chất hữu cơ phân tử lượng cao và hàm lượng sắt (Fe) chứa trong các chất hữu cơ trong cây rất cần cho dinh dưỡng sắt của động vật non.
• Tuy nhiên, ở nồng độ >1ppm, Fe có thể dẫn đến vi khuẩn sắt và làm tắt nghẽn các bộ phận của hệ thống tưới.

B (Boron): 

Cây trồng hút B chủ yếu ở dạng ion: B4O27-, HBO32– và BO33-, ảnh hưởng của B đến quá trình sinh lý sinh hóa:

• Khả năng hút chất dinh dưỡng và sự cố định N, sự khử CO2 và sự hoạt hóa diệp lục trong quá trình quang hợp, tổng hợp chlorophyll và tổng hợp các chất điều hòa sinh trưởng.
• Quá trình thoát hơi nước và liên quan đến việc vận chuyển các chất trong cây 
• Sự tạo rễ cho các bộ phận non đặc biệt là tạo thành phấn hoa và kết quả, tính chịu hạn và chịu lạnh, chịu nóng của cây.
• Tuy nhiên, B có thể gây hại cho cây trồng ở nồng độ >0,5ppm.

K+ (Potassium):

• Chất dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng.
• Chỉ có nồng độ thấp thường được tìm thấy trong các nguồn nước tự nhiên.
• Kali không thực sự là thành phần cấu tạo nên mô thực vật nhưng cây cần được cung cấp lượng Kali lớn cho tất cả mọi bộ phận. Kali ảnh hưởng đến sự kiểm soát nước trong quá trình thoát hơi nước khỏi thực vật.
• Khi ánh sáng yếu, Kali có tác dụng kích thích quang hợp, tăng sức đề kháng cho cây.
• Kali giúp cho cây hấp thu được nhiều đạm hơn, hoạt động như chất xúc tác cho việc tạo ra chất đường, chất bột, chất xơ và chất dầu, tăng cường sức chống bệnh, chống rét và chịu hạn của cây.
• Kali giúp tăng khả năng thẩm thấu qua màng tế bào, điều chỉnh độ pH4

 NO3- (Nitrate):

• Nitơ là một nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu của thực vật. Nitơ được rễ cây hấp thụ từ môi trường ở dạng NH4+ và NO3-. Trong cây NO3- được khử thành NH4+
• Nitơ có vai trò quan trọng đối với đời sống của thực vật: là hợp phần quan trọng của chất hữu cơ cấu tạo diệp lục tố, nguyên sinh chất, axit nucleic, protein; tăng sinh trưởng và phát triển của các mô sống; cải thiện chất lượng của rau ăn lá, cỏ khô làm thức ăn gia súc và protein của hạt ngũ cốc.