Sulama Suyu Analizleri

Test ve Parametreler

Türkiye’deki sera ve açık alan üreticileri sulama için çeşitli su kaynaklarından yararlanıyor. Seralarda yaygın olarak bulunan damlama sulama sistemleri açık alanlarda ise damlama-yağmurlama ve salma sulama yapılmaktadır. Ne yazık ki, bu su kaynaklarının kalitesi, bitki büyüme sorunlarının potansiyel kaynağı olarak sıklıkla göz ardı edilmektedir.

Su kalitesi, küçük miktarlarda yetiştirme ortamlarında (örneğin, tıkaçlar, küçük saksılar) veya hidrofonik olarak yetiştirilen ürünler için çok önemlidir. Sera ve yüksek tünel büyüme ortamları da suyun tek kaynağı sulama olduğundan su kalitesinin önemini artırmaktadır. Açık havada yetiştirilen ürünler, doğal yağış nedeniyle seyrelme yaşamaları durumunda sulama suyu kaynaklarından daha az etkilenir. Her durumda, maksimum ürün veriminin elde edileceğinden ve bitki toksisitesi gibi felaket sorunlarının ortaya çıkmayacağından emin olmak için sulama suyunun kullanımı düşünülürken ilk adım su testi olmalıdır.

Türkiye’de su kaynaklarında yaygın sorunlar olduğundan, tüm sulama suyu kaynaklarının minimum düzeyde pH, alkalilik, iletkenlik, sertlik, klorür ve sodyum açısından test edilmesi gerekir. Daha kapsamlı bir test idealdir ve ayrıca toplam çözünmüş katılar, bor, kalsiyum, magnezyum, sodyum adsorpsiyon oranı (SAR), nitrat-nitrojen, amonyum-nitrojen, fosfor, potasyum, kükürt, demir, manganez, bakır, molibden ve çinko. Çoğu test sonucu, su çözeltilerindeki milyon başına parça (ppm) ile aynı olan Litre başına miligram (mg/L) cinsinden ifade edilecektir. Su testi sonuçları, toprak veya büyüme ortamı testi sonuçlarıyla birlikte değerlendirilmelidir.

pH

Suyun pH’ı 0 ila 14 arası bir ölçekte ölçülür. 7,0’lık bir pH nötrdür, 7,0’ın altındaki pH seviyeleri asidiktir ve 7,0’ın üzerindeki seviyeler baziktir. Her tam sayı farkı, asitlikte on katlık bir farkı temsil eder. Suyun pH’ı alkalilik ile birlikte besin maddelerinin çözünürlüğünü ve kullanılabilirliğini ve sulama suyunun diğer kimyasal özelliklerini etkiler.

Genel olarak çoğu bitki, pH’ı 5,0 ila 7,0 olan hafif asidik koşulları tercih eder. Düşük veya yüksek pH sorunları, topraksız veya küçük yetiştirme sistemlerinde yetiştirilen bitkilerde daha da kötüleşir, çünkü büyüme ortamı sıklıkla pH sorunlarını tamponlayabilir. Suyun alkaliliği aşırı değilse, daha yüksek su pH seviyeleri tolere edilebilir.

Yüksek pH (>7,0), çeşitli metallerin ve mikro besinlerin kullanılabilirliğini azaltarak eksiklik semptomlarına neden olabilir. Yüksek pH’a sıklıkla yüksek alkalilik eşlik eder. Yüksek pH sorunları asit enjeksiyonu veya bazı durumlarda asit gübresi kullanılarak düzeltilebilir.

Daha az yaygın olarak, düşük pH (< 5,0), demir ve manganez gibi metallerin yüksek düzeyde toksik olmasına neden olabilir; bu genellikle düşük alkalilik ile birlikte bulunur. Düşük pH sorunları, temel gübreye geçilerek veya yetiştirme ortamının kireçlenmesiyle düzeltilebilir.

Ayrıca ilaçlama sularındaki Ph düzeyi pestisitin etkinliğinde büyük rol oynar. Her pestisitin karışacağı suyu uygulama prospektüsünde istendiği ph seviyesine düşmek elzemdir.

Toplam Alkalinite, Bikarbonatlar ve Karbonatlar

Türkiye’de sulama sularını etkileyen belki de en önemli su kalitesi parametresi alkaliliktir. Alkalinite, asitleri tamponlayabilen veya nötrleştirebilen, suda çözünmüş maddelerin bir ölçüsüdür. Bunlar arasında karbonatlar (CO₃₂– ₎ , bikarbonatlar ( HCO₃^– ) ve hidroksitler (OH^–  nadiren bu formda bulunur) yer alır.

Alkalinite tipik olarak mg/L kalsiyum karbonat olarak rapor edilir. Alkalinite, yeraltı suyunun depolandığı kayadan çözünen karbonatlardan veya bikarbonatlardan kaynaklanabilir (örneğin yağmur suyunun kireçtaşını eritmesi). Ayrı karbonat ve bikarbonat alkalilik testi sonuçları alkaliliğin kaynağının ve sudaki diğer kirletici maddelerin potansiyelinin anlaşılmasında yardımcı olsa da, sulama açısından bakıldığında toplam alkalilik en önemli su testi sonucudur. Toplam alkalilik için ideal aralık yaklaşık 30 ila 100 mg/L’dir ancak 150 mg/L’ye kadar olan seviyeler birçok bitki için uygun olabilir.

150 mg/L’nin üzerindeki yüksek alkalilik, çeşitli besin sorunlarına (örneğin, demir ve manganez eksikliği, kalsiyum ve magnezyum dengesizliği) neden olabilecek büyüme ortamının pH’ının yükselmesine yol açabileceğinden sorunlu olma eğilimindedir.

Düşük alkalilik (30 mg/L’nin altında), pH değişikliklerine karşı tamponlama kapasitesi sağlamaz. Bu özellikle asitli gübrelerin kullanıldığı durumlarda problemlidir. Havuz suyundaki alkalilik, eğer fotosentetik algler ve bitkiler mevcutsa, gün boyunca büyük ölçüde değişebilir.

Sertlik

Sertlik suyun kalsiyum ve magnezyum içeriğine göre belirlenir. Kalsiyum ve magnezyum temel bitki besinleri olduğundan, 100 ila 150 mg/L arasındaki orta sertlik düzeylerinin bitki büyümesi için ideal olduğu kabul edilir. Bu sertlik seviyeleri aynı zamanda tesisat sisteminin korozyonunu da engeller ancak kireç oluşumu nedeniyle ciddi tıkanmalara neden olacak kadar yüksek değildir.

150 mg/L’nin üzerindeki yüksek sertlik konsantrasyonları temas yüzeylerinde, tapa borularında ve sulama hatlarında birikecek ve su ısıtıcılarına zarar verecektir. Bu seviyeler aynı zamanda yapraklarda kireç birikmesine de neden olabilir. Su yumuşatıcı kullanarak sertliğin giderilmesi ancak suyun sorun yaratması durumunda gereklidir. 50 mg/L’nin altındaki aşırı yumuşak su, aşağıda tartışıldığı gibi kalsiyum ve magnezyum ile gübreleme gerektirebilir.

Kalsiyum (Ca)

Sudaki kalsiyum konsantrasyonları çoğunlukla suyun oluştuğu kaya türünün bir yansımasıdır. Kireçtaşı alanlarındaki yeraltı suları ve akarsular yüksek kalsiyum seviyelerine sahip olurken, ülkenin kumtaşı veya kum/çakıl alanlarından gelen su kaynakları genellikle yüksek kalsiyum konsantrasyonlarına sahip olacaktır.

40 mg/L’nin altındaki kalsiyum seviyeleri, eksikliği önlemek için genellikle gübreye kalsiyum ilavesine ihtiyaç duyarken, 100 mg/L’nin üzerindeki yüksek kalsiyum seviyeleri, antagonizmaya ve sonuçta fosfor ve/veya magnezyum eksikliğine yol açabilir. Yüksek kalsiyum seviyeleri, kireç oluşumu nedeniyle (CaCO ₃ ve çözeltiden çöken diğer bileşikler) sulama ekipmanının tıkanmasına da yol açabilir.

Su yumuşatma (katyon değişimi) tipik olarak sudaki kalsiyum seviyelerini azaltmak için kullanılır, ancak sulama için yumuşatmada, yumuşatılmış sudaki fazla sodyumun neden olacağı hasarı önlemek için rejenerasyon için sodyum yerine potasyum kullanılmalıdır.

Magnezyum (Mg)

Kalsiyum gibi, sudaki magnezyum da kayadan kaynaklanma eğilimindedir ve genellikle yalnızca 25 mg/L’nin altına düştüğünde sorunlara neden olur ve gübreye magnezyum eklenmesini gerektirir. Magnezyum aynı zamanda yüksek konsantrasyonlarda yumuşatmayı gerektirebilecek kireç oluşumuna da neden olabilir.

Elektriksel İletkenlik (EC veya Çözünebilir Tuzlar)

Elektrik iletkenliği, suda çözünmüş maddelerin taşıdığı elektrik akımının bir ölçüsüdür. İletkenlik aynı zamanda sıklıkla “çözünür tuzlar” veya “tuzluluk” olarak da anılır. Daha fazla tuz çözüldükçe, su elektriği daha iyi iletecek ve bu da daha yüksek iletkenlik okumasına yol açacaktır. İletkenlik genellikle eşdeğer birimler olan santimetre başına milimhos (mmhos/cm) veya santimetre başına miliSiemens (mS/cm) cinsinden rapor edilir.

Sudaki yüksek iletkenlik seviyeleri, büyüme ortamına ve köklenme fonksiyonuna zarar vererek besin dengesizliklerine ve su alımı sorunlarına neden olabilir. Tipik temiz suyun iletkenliği 0 ila 0,6 mmhos/cm’dir. Fertigasyon çözeltilerinin iletkenliği gübre konsantrasyonuna ve tuza göre değişir ancak genellikle 1,5 ila 2,5 mmhos/cm arasında değişir. Aşırı tuzlardan kaynaklanan sorunları önlemek için, gübre ilavesinden önceki ham su, tıkaçlar için 1 mmhos/cm’nin altında, diğer yetiştirme koşulları için ise 1,5 mmhos/cm’nin altında olmalıdır. 3 mmhos/cm’nin üzerindeki ham su iletkenliğinin birçok bitki üzerinde ciddi büyüme etkilerine neden olması beklenebilir.

Aşırı su iletkenliği Akdeniz bölgesinde yaygın bir sorun olmasına rağmen, diğer bölgelerdeki su kaynakları, kışın yağmur ve kara maruz kalmadan aynı toprak veya ortam tekrar tekrar sulanmadığı sürece nadiren endişe verici düzeylere ulaşır. Yüksek iletkenliğe sahip suyun arıtılması tipik olarak ya daha düşük iletkenliğe sahip başka bir su kaynağıyla (örneğin yağmur) seyreltmeyi ya da ters ozmoz veya damıtma ile ileri arıtmayı gerektirir.

Toplam Çözünmüş Katılar (TDS)

TDS, suda çözünmüş tüm maddelerin bir ölçüsüdür. Sudaki TDS ve iletkenlik seviyeleri tipik olarak yakından ilişkilidir ve ölçülmesi daha kolay olan iletkenlikten TDS’yi tahmin etmek için genellikle yaklaşık 640’lık bir dönüşüm faktörü kullanılır. Formül TDS (mg/L) = 640 * EC (mmhos/cm) şeklindedir.

Yukarıdaki endişe verici iletkenlik seviyelerini kullanarak, tıkaçlardaki sorunları önlemek için TDS seviyelerinin yaklaşık 640 mg/L’nin altında ve diğer bitki yetiştirme koşullarındaki sorunları önlemek için yaklaşık 960 mg/L’nin altında olması gerekir. Yaklaşık 2.000 mg/L’nin üzerindeki TDS seviyelerinin bitki büyüme sorunlarına neden olma olasılığı çok yüksektir. İletkenlik sorunlarında olduğu gibi, yüksek TDS’li suların, suyun sulama için kullanılabilir hale getirilmesi için ileri arıtmaya veya seyreltmeye ihtiyacı olacaktır.

Bor (B)

Bor, Türkiye sulama sularında nadiren sorun oluşturan bir eser mineraldir. Bor, küçük miktarlarda ihtiyaç duyulan bir mikro besindir. Özellikle uzun süreli yavaş büyüyen bitkilerde, sulama suyu veya gübreleme çözeltisindeki konsantrasyonun 0,5 ila 1,0 mg/L’yi aşması durumunda bor toksisitesi meydana gelebilir. Yüksek bor seviyeleri, anyon değiştirme veya ters ozmoz arıtma sistemleri kullanılarak tedavi edilebilir ancak bazen arıtma verimliliğini artırmak için pH ayarlaması gerekebilir.

Klorür (Cl)

Klorür su kaynaklarında doğal olarak veya çeşitli faaliyetler (yol buzunun çözülmesi, gaz kuyusu sondaj atıkları vb.) sonucu oluşabilir. Klorür, yapraklardan aşırı emilim (yağmurlama sistemleri) veya aşırı kök alımı (damla sulama) nedeniyle bitkilere zarar verebilir. Çoğu bitki 100 mg/L’ye kadar klorürü tolere edebilir, ancak birkaç hassas bitkide 30 mg/L kadar düşük bir seviye sorunlu olabilir. Klorürün sudan uzaklaştırılması zordur, dolayısıyla membranlar (ters ozmoz) veya damıtma kullanılarak ileri arıtma yapılması gerekir. Düşük klorürlü su ile seyreltme de kullanılabilir.

Sodyum (Na)

Sodyumun suda yol tuzu uygulamaları, atık sular, su yumuşatma atıkları ve sodyum bikarbonatın hakim olduğu doğal olarak yüksek pH’lı sular dahil olmak üzere birçok kaynağı vardır. Yüksek düzeyde sodyum, büyüme ortamına zarar verebilir ve çeşitli bitki büyüme sorunlarına neden olabilir.

Aşırı sodyum ve düşük kalsiyum ve magnezyum içeren su killi topraklara sık sık uygulanırsa, sodyum, kil parçacıkları üzerindeki kalsiyum ve magnezyumun yerini alma eğiliminde olacak, bu da yapının bozulmasına, organik maddenin çökelmesine ve geçirgenliğin azalmasına neden olacaktır.

50 mg/L’yi aşan sodyum, hassas bitkilerde, özellikle devir daimli sulama sistemlerinde toksisiteye neden olabilir. Sodyum ayrıca aşağıda açıklanan sodyum adsorpsiyon oranına (SAR) dayalı olarak da değerlendirilebilir. Sodyumun ters ozmoz, damıtma veya seyreltme gerektiren sudan uzaklaştırılması zordur.

Sodyum Adsorpsiyon Oranı (SAR)

SAR, sulama suyundaki göreceli sodyum, kalsiyum ve magnezyum konsantrasyonlarını değerlendirmek ve toprak yapısı ve geçirgenliği üzerindeki potansiyel zararlı etkilerine ilişkin yararlı bir gösterge sağlamak için kullanılır. Tipik olarak 2,0’ın altındaki SAR değeri, özellikle sodyum konsantrasyonunun da 50 mg/L’nin altında olması durumunda bitkiler için çok güvenli kabul edilir.

Nitrat-Azot (NO ₃ ^– )

Azot kritik bir bitki besin maddesi olduğundan sudaki nitrat sulama için faydalı olabilir ancak genel gübreleme programında dikkate alınmalıdır. Sudaki nitrat-azot, hem insan tüketimi hem de yüzey suları için daha geniş endişeleri temsil etmektedir.

Nitrat-azot için içme suyu standardı 10 mg/L’dir. Temiz su için tipik değerler 0,3 ila 5 mg/L’dir. Seralardan veya fidanlıklardan yüzey sularına veya derelere deşarj edilen atık suyun miktarı 10 mg/L’den düşük olmalıdır. Çoğu mahsulün gübrelenmesi için kabul edilebilir aralık 50 ila 150 mg/L’dir.

Amonyum-Azot (NH ₄ +)

Tipik temiz sudaki amonyum-N konsantrasyonu 0 ila 2 mg/L arasında değişir. Tipik gübreleme aralığı 0 ila 75 mg/L’dir. Gübre nitrojeni için yukarıdaki yorumlara bakın. Amonyum sonbaharda, kışın veya ilkbaharın başlarında kullanıldığında hassas bitkilerde toksisite meydana gelebilir. Toksisite belirtileri arasında bodurlaşma, kök ölümü, yaprakların sararması ve büyüme noktalarının bozulması yer alır ve bunlar nitratlı gübreye geçilerek düzeltilebilir.

Fosfor (P)

Türkiye’de yeraltı suları ve kirlenmemiş yüzey sularındaki fosfor seviyeleri genellikle çok düşüktür (1 mg/L’den az). Daha yüksek seviyeler genellikle gübre veya gübre akışından kaynaklanan kirlenmeyi gösterir. 5 mg/L’nin üzerindeki seviyeler, diğer besin maddelerinde antagonizmaya ve eksikliklere neden olabilir. Çevresel etkiyi azaltmak için yüzey sularına deşarj edilecek atık su mümkün olduğu kadar düşük (1 mg/L’den az olması arzu edilir) olmalıdır. Genel gübreleme programında sudaki fosfor seviyelerinin dikkate alınması gerekir.

Potasyum (K)

Yüksek potasyum genellikle bitki büyümesi açısından endişe verici değildir. 10 mg/L’nin üzerindeki seviyeler suyun gübrelerden veya diğer insan yapımı kaynaklardan kirlendiğini gösterebilir. Su konsantrasyonları, sulama suyunu alan bitkiler için genel gübreleme ihtiyaçlarının belirlenmesinde faydalıdır.

Kükürt (S)

Kükürt önemli bir bitki besin maddesidir. Yüksek konsantrasyonlar, ara sıra aşırı yüksek seviyelerin gözlemlendiği kömür madenciliği bölgeleri dışında nadiren endişe vericidir. Daha sık olarak, gübreye kükürt ilavesinin gerekli olup olmadığını belirlemek için kükürt seviyeleri test edilir. Ülkenin çoğunda 10 mg/L’nin altındaki çok düşük kükürt seviyeleri yaygındır.

Demir (Fe)

Demir, yalnızca bitki büyümesini etkilemekle kalmayıp aynı zamanda sulama ekipmanlarını da tıkayabilen karmaşık bir su kalitesi sorunu olabilir. Mikro sulama sistemlerinde tıkanmayı önlemek için demir seviyelerinin 0,3 mg/L’nin altında olması gerekir. 1,0 mg/L’nin üzerindeki seviyeler, yağmurlama sulama sistemlerinde yapraklarda lekelenmeye neden olabilir.

5,0 mg/L’nin üzerindeki çok yüksek demir, hassas türlerde ciddi lekelere ve bitki toksisitesine neden olabilir. Büyüme ortamının asidik olduğu (pH 6,0’ın altında) durumlarda demir toksisitesi sorunlarının ortaya çıkması muhtemeldir. PH’ın 7,0 ila 7,5’tan büyük olması durumunda hassas türlerde indüklenmiş demir eksikliği de meydana gelebilir.

Demir arıtımı, su sulama için kullanılmadan önce demir çökeltisinin havalandırılması ve çökeltilmesi için bir çökeltme havuzunun kullanılmasıyla en kolay şekilde gerçekleştirilir. Demiri oksitlemek ve filtrelemek için çeşitli oksitleyici filtre formları da kullanılabilir, ancak bunlar büyük hacimli sulama suyu için maliyetli olabilir. Demirin damla sulama sistemlerini tıkadığı durumlarda, demiri çözelti içinde tutmak için asitleştirme işlemi yapılabilir veya demiri uzaklaştırmak ve tıkanmayı önlemek için klorlama/filtrasyon kullanılabilir.

Manganez (Mn)

Manganez, sulama suyundaki demirle aynı sorunların çoğunu sunar. Sulama ekipmanını tıkayabilir ve yaprak lekelenmesine neden olabilir. Manganez için önerilen içme suyu standardı 0,05 mg/L’dir ve bu aynı zamanda siyah lekelenme ve sulama tıkanmalarının da meydana gelebileceği seviyedir.

2,0 mg/L’nin üzerindeki konsantrasyonlar bazı bitki türleri için doğrudan toksik olabilir. Manganezin çıkarılmasında yukarıda demir için açıklanan işlemin aynısı kullanılır, ancak manganez giderme verimliliği genellikle demirden daha düşüktür ve pH ayarlaması gerektirebilir.

Bakır

Sudaki bakır çoğunlukla bakır tesisat hatlarının, özellikle asidik, düşük TDS’li su nedeniyle korozyonundan kaynaklanır. Çok nadiren yeraltı sularında veya yüzey sularında önemli konsantrasyonlarda meydana gelir. Ne yazık ki, 0,2 mg/L’nin üzerindeki düşük bakır konsantrasyonu bile bazı bitkiler için toksik olabilir. Sulama suyunda bakır bulunması durumunda metal tesisatın korozyonu araştırılmalı ve plastik tesisatla değiştirilmesi düşünülmelidir. Sulama havuzlarında bakır yosun öldürücülerin kullanımından kaçınılmalıdır.

Molibden (Mo)

Molibden, nadir durumlarda bitki toksisitesine de neden olabilen bir eser mineraldir. 0,05’in üzerindeki molibden konsantrasyonları sorun yaratabilir ancak Türkiye sulama suyu kaynaklarında çok nadir görülür. Sulama için molibdenin büyük ölçekte uzaklaştırılması zordur.

Çinko (Zn)

Çinko, yeraltı sularında veya yüzey sularında nadiren oluşan başka bir eser mineraldir. Sulama suyunda çinko bulunduğunda, sulama tesisatındaki galvanizli borulardan kaynaklanan korozyon olası bir kaynak olarak araştırılmalıdır. 0,3 mg/L’nin üzerindeki seviyeler, özellikle düşük pH’lı büyüme ortamlarında bazı bitkiler için toksik olabilir.