ارتفاع نسبة الصوديوم في الزراعة المائية

الصوديوم عنصر موجود في كل مكان، كما أنه ضروري للحياة الحيوانية حيث يلعب دورًا رئيسيًا في العديد من العمليات البيولوجية. وعلى الرغم من وفرته الهائلة فإن الصوديوم في الواقع ليس مطلوبًا للحياة النباتية بشكل عام، مما يعني أنه يمكن أن يعمل بطريقة ضارة عند وجوده بكميات كبيرة في الزراعة المائية.

التأثيرات العامة للصوديوم في الزراعة المائية

الصوديوم في شكله الكاتيوني (Na +) هو أيون شديد الذوبان ذو نصف قطر أيوني متوسط ​​بين الليثيوم والبوتاسيوم. كونه من نفس المجموعة يتصرف كيميائيًا بطريقة مماثلة لهذين العنصرين، وبالتالي يمكنه التصرف بطريقة مماثلة عند ملامسته للنباتات. عند وجوده بكميات كبيرة كافية يدخل النباتات بكميات كبيرة ويحل محل البوتاسيوم في بعض الأدوار البيولوجية. على الرغم من أن هذا قد يكون في صالح النبات عندما يكون البوتاسيوم نادرًا إلا أنه لا يحل محله جيدًا، وفي النهاية يكلف الكثير من حيث نمو النبات مقارنة بالنباتات المزروعة بدون الصوديوم.

نظرًا لأن الصوديوم موجود دائمًا فهو مصدر قلق كبير في الزراعة. هذا هو سبب وجود العديد من دراسات الملوحة وهو ما يطلق عليه عادة وفرة الأملاح مثل كلوريد الصوديوم، غالبًا ما تهدف إلى إيجاد طرق للتخفيف من آثار الصوديوم لجعل النباتات تنمو بشكل فعال في ظل ظروف الملوحة العالية. هذا ليس لأن الناس سيضيفون أشياء مثل ملح الطعام إلى المحاصيل الزراعية ولكن لأن العديد من المناطق حول العالم ليس لديها خيار وتحتاج إلى التعامل مع ظروف الملوحة العالية. يتم فحص أشياء مثل المواد المضافة والركائز ودورات الري والمعالجات الضوئية لمعرفة كيفية تأثيرها على سلوك النبات في ظل هذه الظروف.

متى يكون ارتفاع الصوديوم خطيراً على الزراعة المائية؟

قد يكون الصوديوم مصدر قلق مهم في محصول الزراعة المائية بطريقتين رئيسيتين:

• المشكلة الأولى: إذا كان مصدر المياه يحتوي على كمية كبيرة من الصوديوم. بشكل عام يبدأ القلق عندما يزيد الصوديوم عن 5 ملي مولار أي حوالي 120 جزء في المليون وهي النقطة التي يمكن أن يبدأ فيها التأثير بشكل كبير على الغلة والنمو. ومع ذلك يمكن أن يبدأ الصوديوم حتى عند 12 جزء في المليون في الحصول على بعض التأثيرات مثل المغذيات الدقيقة، ولكن يمكن أن تكون مفيدة في الغالب في النباتات المزهرة مثل الطماطم والفلفل، بل إنها تزيد من جودة الفاكهة عند تناولها باعتدال.

ومع ذلك فإن العديد من النباتات تقاوم حتى المستويات المعتدلة من الصوديوم إذا لم يتم الاحتفاظ بها لفترة طويلة جدًا، لذا إذا كان مصدر المياه يحتوي على شيء مثل 20-60 جزء في المليون من الصوديوم، فلا داعي للقلق كثيرًا بشأنه. في الواقع عادةً ما تبدأ المشكلات الضخمة عند حوالي 75 ملي مولار من كلوريد الصوديوم وهو أقرب إلى 1725 جزء في المليون من الصوديوم، على الرغم من أنه مع بعض المحاصيل الحساسة للصوديوم قد يكون هذا أقل بكثير (مثل الخس حيث يكون 100 جزء في المليون ضارًا جدًا بالنمو بالفعل).

• المشكلة الثانية: التي قد تواجهها النباتات تحدث فقط إذا كان هناك نظام يعيد تدوير محلول المغذيات. نظرًا لعدم امتصاص النباتات للصوديوم بسهولة، يمكن أن يتراكم بسهولة في محلول مغذٍ يُعاد تدويره لفترة زمنية طويلة. خلال شهر واحد من التشغيل، يمكن لنظام استزراع المياه العميقة سعة 1 جالون للنبات أن يزيد التركيز من ماء الصنبور 5 أضعاف.

يمثل هذا مشكلة نظرًا لأن هذا يشير إلى أن نظام الزراعة المائية الذي يحتوي في البداية على 50 جزءًا في المليون من الصوديوم يمكن أن ينتهي بسهولة بـ 250 بعد شهر واحد من إعادة تدوير المحلول. هذا يشكل حدًا لعمر محلول المغذيات، حتى لو تم التحكم في تركيزات المغذيات الأخرى بشكل كافٍ من خلال التحليل المختبري الروتيني.

في النهاية، يعد الصوديوم عنصرًا قد يكون من الجيد الحصول عليه بكميات صغيرة في معظم الحالات، إذا زرعت النباتات مثل الذرة أو قصب السكر فهو ضروري بكمية صغيرة (20-60 جزء في المليون). بالنسبة للنباتات التي لا يكون فيها الصوديوم ضروريًا من الناحية البيولوجية فإنه لا يزال بإمكانه توفير بعض الأدوار التكميلية المفيدة ولكن في هذه الحالة قد يكون من الأفضل إبقائه قريبًا من مستويات المغذيات الدقيقة، عند 5-15 جزء في المليون.