آشنایی با کاربرد کلر در کشاورزی

کاربرد کلر در کشاورزی به طور موثر به رفع مشکلات مربوط به آب کشاورزی برمیگردد، به طوری که کلرزنی، رنگ آب، طعم و بوی نامطبوع آن را کاهش می دهد و آلودگی باکتریایی را از بین می برد.

پیشگیری از آلودگی باید اولویت اول در آب کشاورزی باشد و کلرزنی برای زمانی است که پیشگیری از آلودگی ناموفق بوده و آب ممکن است منجر به ایجاد خطراتی برای سلامتی انسان یا دام شود.
دپارتمان صنایع اولیه و توسعه منطقه ای، کلرزنی را در مخزن برای آب آلوده که از سد گرفته می شود توصیه می کند و تنها در شرایط استثنایی کلر زدن سدها را توصیه می کند.

در این مطلب قصد داریم به بررسی مزیت ها و مضرات کلر در کشاورزی پرداخته و درصد مناسب میزان کلر در آب کشاورزی و به طور کلی کاربرد کلر در کشاورزی را بیان کنیم. پس با ما همراه باشید.

زمان استفاده از کلر در آب کشاورزی

همانطور که گفتیم زمانی که پیشگیری از آلودگی ناموفق بوده و آلودگی منجر به نامطلوب بودن آب یا سمی بودن آن برای محصولات کشاورزی و سلامتی دام یا انسان می شود، کلرزنی توصیه میشود.

همچنین توصیه می‌کنیم که کلرزنی با پردازش دسته‌ای در مخازن، پس از حذف مواد آلی و رسوبات و تصفیه آبِ کدر یا رنگی انجام شود.

آب های آلوده ای که ممکن است نیاز به کلرزنی داشته باشند:

1. آب سدها، چاه‌ها یا مخازن احتمالا در دوره‌های خشکسالی، نزدیک پایان تابستان یا پس از طوفان‌های تابستانی آلوده می‌شوند.
2. احتمال آلودگی آب گودال کمتر است، مگر اینکه چاه در نزدیکی قیچی یا شیردوشی، خوک‌زنی، سیستم سپتیک تانک یا نزدیک منبع دیگری از آلودگی در آب‌های زیرزمینی باشد.
3. مخازن آب باران می توانند در اثر فضولات پرندگان و سایر موادی که از پشت بام شسته می شوند، آلوده شوند.
4. منبع آب هرچه باشد، ابتدا باید علت آلودگی را از بین برد، به عنوان مثال، لاشه ها یا جلبک های پوسیده باید برداشته شوند و سوزانده شوند یا دفن شوند.

برای جلوگیری از آلودگی، توصیه می کنیم که دام ها نباید مستقیما از منابع آب (سدها، نهرها، برکه ها یا دریاچه ها) آب بنوشند.
چندین گزینه نیز برای جلوگیری از مدفوع یا ادرار کردن دام در آب و یا تحریک آلاینده ها در رسوب سدها وجود دارد:

1. حصارکشی سد
2. پوشاندن چاه ها و مخازن
3. آب دام را به مخازن یا آبراهه پمپ یا سیفون کنید.

توصیه می کنیم به طور منظم منابع آب مزرعه را از نظر آلودگی و سطح نمک بررسی و آزمایش کنید.

کاربرد کلر در کشاورزی از چه لحاظ حائز اهمیت است؟

• کاهش مواد آلی موجود در آب
• کاهش رسوب و رس معلق در آب
• کاهش احتمال آلودگی مجدد آب کشاورزی
• حجم آبی که باید تصفیه شود راحت تر محاسبه می شود.
• مخلوط کردن مواد شیمیایی کلر به طور یکنواخت آسان تر است.

ما کلرزنی سدها و چاه های آلوده را توصیه نمی کنیم زیرا:

1. مقادیر زیاد مواد آلی اثر کلرزنی را کاهش می دهد.
2. پوشش رسی و خاک رس معلق، اثر کلرزنی را کاهش می دهند.
3. احتمال آلودگی مجدد زیاد است.
4. تخمین حجم آب در یک سد یا چاه مشکل است.
5. مخلوط کردن یکنواخت مواد شیمیایی کلر در یک سد دشوار است
6. در آب بسیار آلوده، کلرزنی باید روزانه تکرار شود تا کاملا موثر باشد.

روشهای استفاده از کلر در کشاورزی

برای سدها و چاه ها، سیستم ترجیحی برای کلرزنی به ترتیب زیر است:

1. یک لخته ساز به آب سد اضافه کنید (رس معلق را ته نشین می کند)
2. پمپ را به یک مخزن وصل کنید.
3. کلر دسته ای در مخزن
4. برای مخازن، مستقیما در ظرف کلر بزنید.

پیشنهاد ویژه شما : مضرات کلر برای درختان را از دست ندهید

مواد شیمیایی کلر زنی معروف و میزان استفاده از آنها

از مواد شیمیایی کلر زنی معروف میتوان به هیپوکلریت کلسیم دانه ای یا هیپوکلریت سدیم مایع اشاره کرد. البته از هر دو به طور همزمان بهره نگیرید. وزارت بهداشت اعلام کرده است که کلر تثبیت (cyanurate) برای آب آشامیدنی استفاده نشود.

سیانورات ها ترکیبات کلر زنی آلی هستند که برای استخرهای شنا در نظر گرفته می شوند، در هنگام حل شدن در برابر نور خورشید نسبت به سایر ترکیبات کلر پایدارتر هستند، اما گران تر هستند و برای کلرزنی اضطراری آب کشاورزی و آب آشامیدنی توصیه نمی شوند.

هیپوکلریت کلسیم یا هیپوکلریت تست بالا حاوی حدود 70 درصد کلر است. به صورت دانه ای و پایدارتر از پودر سفید کننده است و باید در عرض 2 ماه پس از باز شدن ظرف استفاده شود. هیپوکلریت سدیم به صورت تعدادی محلول سفید کننده حاوی 10 تا 15 درصد کلر موجود است، سفید کننده لباسشویی معمولاً 3 تا 5 درصد است و این محلول پایدار نیست و به سرعت تجزیه می شود.

تمام آب ها «نیاز به کلر» دارند.
برای ضد عفونی کردن آب آلوده، کلر اضافه شده باید بیش از نیاز کلر باشد و اجازه داده شود تا مدت کافی در آب باقی بماند تا منبع آب ضد عفونی شود.
آب زلال و تمیز حدود 10 میلی گرم در لیتر (همانند گرم در 1000 لیتر) کلر نیاز دارد. آب آلوده به کلر حدود 100 میلی گرم در لیتر نیاز دارد. این سطوح را می توان با توجه به تجزیه و تحلیل شیمیایی تنظیم کرد.
پس از حل شدن، ترکیبات کلر به سرعت در برابر نور خورشید و گرما تجزیه می شوند، لذا بهتر است، آب در هنگام عصر و دور از نور خورشید تصفیه گردد.

کاربرد کلر در کشاورزی به صورت دسته ای

کلرزنی کارآمد را فقط می توان با پردازش حجم های کمتر در ظروف و ترجیحا در مخازن سرپوشیده به دست آورد. محاسبه دوز، و اضافه کردن و مخلوط کردن مواد شیمیایی هنگام تصفیه حجم های کوچکتر آب برای شما آسان تر خواهد بود.

همانطور که در استخرهای شنا، از کیت های تست کلر استفاده می شود، برای آزمایش آب کشاورزی نیز استفاده کنید.
حداقل میزان کلر مانده، بایستی 0.2 میلی گرم در لیتر پس از 2 ساعت کلرزنی باشد، این مسئله، بیانگر این است که عملیات کلرزنی موفق و مطلوب بوده است.
چنانچه در صبح بعد از عملیات کلرزنی، از آب بوی کلر بیاید، نشان می دهد که کلر کافی برای مدت طولانی در آب وجود داشته و موثر بوده است. جهت اطمینان از آزمایش شیمیایی استفاده کنید.

محدودیت های کلرزنی

کلر زنی روی سموم ایجاد کننده بوتولیسم، که توسط ارگانیسم هایی که روی لاشه های پوسیده یا مواد گیاهی پوسیده رشد می کنند، تولید می شود، تاثیر نمی گذارد.

مزایای کلر زنی طولانی مدت نیست و در صورت ادامه آلودگی، دوز باید ادامه یابد.
کلر از طریق اثر میکروب‌کشی خود، باکتری‌های مسئول بیشتر انواع مسمومیت‌های غذایی، گاستروانتریت، تب پاراتیفوئید و اسهال خونی را از بین می‌برد.
کاربرد کلر در کشاورزی فواید دیگری نیز دارد، زیرا برخی از ارگانیسم های مولد طعم و بو را از بین می برد، جلبک ها و موجودات لجن را از بین می برد و به رسوب آهن کمک می کند. اما برخی از مزه ها تشدید می شود و جلبک های مرده باید حذف شوند.

تجزیه و تحلیل آب کشاورزی

بهره گیری از آب های سطحی یا آب های بازیافتی برای آبیاری محصولات کشاورزی در حال افزایش است. این امر نیاز روزافزونی به تصفیه این آب را به منظور جلوگیری از آلودگی میکروبیولوژیکی و محافظت از سیستم های آبیاری از رسوبات آلی و بیولوژیکی ایجاد می کند.

اگرچه فن‌آوری‌های جایگزین تصفیه آب وجود دارد، کاربرد کلر در کشاورزی، به دلیل سادگی نسبی، در دسترس بودن و هزینه کم، هنوز رایج ترین روش برای تصفیه آب کشاورزی می‌باشد.

با این حال، استفاده از هیپوکلریت سدیم مایع، چالش‌های متعددی را ایجاد می‌کند که عمدتا مربوط به جابجایی و ذخیره‌سازی حجم بالای مورد نیاز است. استفاده از کلر دانه ای به دلیل غلظت بیشتر جزء فعال و پایداری بیشتر آن، این چالش ها را حل می کند.
به منظور اطمینان از کیفیت فرآیند تصفیه آب برای آبیاری و سایر کاربردهای کشاورزی، دقت فرآیند کلرزنی مهم است.
با این حال، یکی از جنبه های مهم تر در کشاورزی، استفاده اقتصادی از کلر است.

دلیل این امر این است که مقادیر آبی مورد استفاده برای آبیاری، زیاد است و همچنین کاربرد کلر در کشاورزی در آب های سطحی نسبت به مصرف آن در آب های زیرزمینی بیشتر است.
یک سیستم کلرزنی دانه ای جایگزین دقیق و مقرون به صرفه برای سیستم های هیپوکلریت سدیم مایع است.
این سیستم راه حلی نوآورانه را به دنیای تصفیه آب ارائه می دهد. یک سیستم کلرزنی دانه ای دقیق و قابل اعتماد، در عین حال ساده و مقرون به صرفه برای تصفیه آب برای آبیاری و سایر کاربردهای کشاورزی است.
این سیستم های کلرزنی استاندارد که به ویژه برای استفاده به عنوان بخشی از سیستم های آب کشاورزی طراحی شده اند که برای نصب در مزرعه (با محافظت در برابر باران و نور مستقیم خورشید) مناسب بوده، ساختار فشرده و مقاوم در برابر شرایط محیطی و مواد شیمیایی دارند. همچنین برای تهیه محلول های کلر با استفاده از آب خام آبیاری به روشی دقیق و مطمئن مناسب هستند.

چرا گرانول کلر؟

• ثبات بالاتر
• صرفه جویی در سرمایه گذاری و هزینه های عملیاتی
• ایمن با حداقل تاثیرات زیست محیطی
• غلظت کم و تجزیه سریع کلر فعال آزاد در هیپوکلریت سدیم مایع، چالش های عملیاتی، اقتصادی و زیست محیطی را تحمیل می کند.
• کلر گرانول دارای غلظت بالاتر و پایداری از کلر فعال است که هزینه های حمل و نقل و ذخیره سازی و همچنین خطرات زیست محیطی و ایمنی را کاهش می دهد.

کیفیت آب با مصرف آب مرتبط است. آب مصرفی باید با توجه به منطقه مورد استفاده ارزیابی شود. به همین دلیل، تجزیه و تحلیل دقیق نمونه های آب گرفته شده از منبع آب باید در آزمایشگاه با توجه به معیارهای استفاده مورد نظر، انجام شود.

آگاهی از خصوصیات کیفی آب کشاورزی و مواد موجود در آن برای تداوم حاصلخیزی خاک مهم است. کیفیت آب نیز در کاهش یا توقف رشد گیاه تاثیر دارد که این مسئله نیز ارتباط مستقیمی با کاربرد کلر در کشاورزی دارد.

کیفیت نامناسب آب کشاورزی ممکن است باعث افزایش شوری زمین های آبی و بایر شدن آنها به مرور زمان شود و بر رشد و توسعه گیاهان و درختان تاثیر منفی بگذارد. به همین دلیل باید با پیش آنالیز مشخص شود که آیا آب کشاورزی قابل استفاده است یا خیر!
در نتیجه تجزیه و تحلیل های انجام شده در آزمایشگاه ها می توان با آگاهی از خواص آب کشاورزی و مواد موجود در آن، از آب های در محدوده ارزشی مناسب استفاده کرد.
استفاده صحیح از منابع آب، تاثیر مثبتی بر حاصلخیزی خاک، اثربخشی کود مصرفی و توسعه گیاه خواهد داشت.

مکان ها و زمان نمونه برداری از آب:

1. آبهای ساکن (دریاچه): نمونه از سه عمق مختلف گرفته می شود: عمیق ترین قسمت آب، قسمت میانی عمق زمین به سمت سطح و قسمت بالایی نزدیک به سطح زمین.
2.  آب زیرزمینی (آرتزین، چاه): نمونه آب پس از تخلیه 15-20 دقیقه با کشیدن پمپ گرفته می شود.
3. جویبارها (رودخانه، نهر، رودخانه، نهر): نمونه آب از سریعترین قسمت جریان و غیر راکد جویبار گرفته می شود. با فرو بردن ظرفی به عمق 50 سانتی متر از سطح آن گرفته شده و به ظروف نمونه مناسب منتقل می شود. از طرف دیگر، بطری ها و ظروف نمونه را می توان مستقیما در جریان غوطه ور کرد. با این حال، از نمونه برداری از لایه سطحی باید اجتناب شود.

مواردی که در نمونه برداری از آب باید در نظر گرفته شود

مهم است که نمونه آب نشان دهنده کل آب باشد. بنابراین نمونه هایی که به درستی برداشت نمی شوند، خواص واقعی آب را نخواهند داشت. 2 لیتر آب برای تجزیه شیمیایی کافی است.
ابتدا باید از تمیز بودن ظرفی که نمونه در آن قرار داده می شود مطمئن شوید و برای این کار باید ظرف 5-4 بار با آب نمونه برداری شسته شود. ظرف نمونه تا لبه پر می شود. مهم است که نمونه در یک بطری پلاستیکی تمیز با چوب پنبه یا درپوش لاستیکی گرفته شود.
نمونه برداری از آب در فصل آبیاری، دقیق ترین نتیجه را به دست می دهد و میزان ضرورت کاربرد کلر در کشاورزی را روشن می سازد. هنگامی که نمونه نگهداری می شود، رویدادهای شیمیایی و بیولوژیکی که در آب رخ می دهد، ترکیب آب را تغییر می دهد.

اگر نمونه در شرایط مناسب جابجا نشود، تغییراتی که روی نمونه ایجاد می‌شود مستقیما بر نتیجه تجزیه و تحلیل تاثیر می‌گذارد. بنابراین، برای حفظ نمونه در طول حمل و نقل به آزمایشگاه، باید به سادگی خنک شود (در یخ ذوب شده یا در یخچال در دمای بین 1 تا 5 درجه سانتیگراد) و در تاریکی نگهداری شود.

نمونه ها باید در دمایی کمتر از دمای محیط در زمان نمونه برداری و پر شدن در لیوان نمونه نگهداری شوند.

استفاده از کلر در صنایع کشاورزی و غذایی

ترکیبات کلر به طور گسترده در صنایع غذایی برای از بین بردن باکتری ها و ضد عفونی کردن محیط پردازش مواد غذایی استفاده می شود. به عنوان مثال می توان به تصفیه آب خنک کننده پاستوریزه، شستن میوه و سبزیجات و ضدعفونی سطوح تماس با غذا اشاره کرد.
کلر معمولا با ترکیبات معدنی مانند سدیم یا کلسیم ترکیب می شود تا هیپوکلریت هایی تولید کند که ضدعفونی کننده های موثری هستند. کلر مخلوط با سدیم یک سفید کننده مایع 1 است که به نام هیپوکلریت سدیم NaOCl شناخته می شود.

کلر مخلوط با کلسیم معمولا به صورت دانه ای یا قرص است و هیپوکلریت کلسیم – Ca(OCL) 2 نامیده می شود. کلر ممکن است به عنوان دی اکسید کلر (CLO) نیز استفاده شود. با این حال، هیپوکلریت ها فعال ترین ترکیبات کلر هستند.

عوامل خاصی می توانند بر قدرت ضدعفونی کننده ترکیبات کلر تاثیر بگذارند. این عوامل شامل وجود مواد آلی، pH، دما، غلظت و … هستند. هنگام استفاده از کلر به عنوان ضدعفونی کننده، به نکات زیر توجه کنید:

• وجود مواد آلی در آب کشاورزی اثر کلر را کاهش می دهد. لذا پیش از استفاده از کلر، از حذف این مواد اطمینان حاصل کنید.
• pH محلول کلر بر فعالیت ضد میکروبی تاثیر می گذارد. برای فعالیت ضد میکروبی بهینه، از محلول های کلر با محدوده pH 6.5 تا 7.0 استفاده کنید. در مقادیر pH نزدیک به 4.0، محلول های هیپوکلریت موثرترین هستند، اما بسیار ناپایدار هستند. در مقادیر pH بالا نیز کارایی کلر کاهش می یابد.
• درجه حرارت، به طور کلی، فعالیت ضد میکروبی کلر با دماهای گرمتر افزایش می یابد. با این حال، در دماهای بالا، ترکیبات کلر ممکن است گاز کلر را آزاد کنند که سمی است! با افزایش دما، پتانسیل خوردگی نیز افزایش می یابد.
• غلظت ، غلظت بالاتر کلر باعث افزایش کارایی کشتن میکروارگانیسم ها می شود. با این حال، غلظت بالای کلر توصیه نمی شود، زیرا می تواند باعث خوردگی، انفجار و اثرات نامطلوب بر سلامت کشاورزان شود.

چرا دی اکسید کلر برای کشاورزی مفید است؟

در کشاورزی، رشد میکروارگانیسم ها در لوله های آب سیستم های آبیاری یکی از چالش های رایج موجود است. منجر به انسداد شده و در نتیجه مانع از جریان روان آب به محصولات می شود.

همچنین میکروارگانیسم های حاوی باکتری های بیماری زا می توانند آب آبیاری را آلوده کرده و به طور بالقوه به رشد محصولات زراعی آسیب بزنند.

بدتر از آن، علاوه بر وجود میکروارگانیسم هایی مانند باکتری، قارچ و جلبک در لوله های آب، وجود بیوفیلم نیز وجود دارد. وجود بیوفیلم باعث رشد پاتوژن های بالقوه مضر در سیستم آبیاری می شود.
اگر چه چندین روش ضدعفونی کننده برای رفع این مشکل از جمله کاربرد کلر در کشاورزی وجود دارد، اما ثابت شده است که این ترکیب شیمیایی تایید شده توسط EPA دی اکسید کلر (CLO2) موثرترین روش است.

در ادامه به تاثیر این ترکیب به عنوان یک درمان ایده آل برای کنترل رشد میکروارگانیسم ها در لوله های آب کشاورزی می پردازیم.

اثربخشی دی اکسید کلر در کشاورزی

به منظور جلوگیری از گرفتگی لوله های آب سیستم های آبیاری و افزایش عملکرد و دوام آنها، تعمیر و نگهداری مناسب ضروری است. در اینجا، (CLO2) می تواند در درمان هر گونه مشکل گرفتگی بسیار مفید باشد.
بیایید نگاهی دقیق تر به دلایل انسداد / گرفتگی بیندازیم.

1. رشد بیوفیلم
2. پوشش جلبک ها در مجاورت نور خورشید
3. رشد مواد آلی روی مولکول های خاک رس
4. وجود آهن و گوگرد به دلیل شرایط آلی

بیوسیدهای غیر اکسید کننده سنتی نمی توانند رشد میکروارگانیسم ها را در لوله ها کنترل کنند مگر اینکه در غلظت های بالاتر استفاده شوند. با این حال، حتی پس از استفاده در غلظت‌های بالاتر، این بیوسیدها روی بیوفیلم موثر نیستند.

علاوه بر این، از آنجایی که ضدعفونی‌کننده‌های فوق می‌توانند آسیب‌های احتمالی به محصولات آبی وارد کنند، باید به‌طور کم استفاده شوند یا اصلا استفاده نشوند. اینجاست که (CLO2) با کنترل موثر گسترش بیوفیلم نسبت به سایرین امتیاز می گیرد و کاربرد کلر در کشاورزی روشن می شود. علاوه بر این، با آمونیاک موجود در آب واکنش نشان نمی دهد و همچنین به ترکیبات بی اثر غیر سمی تجزیه می شود.

این ترکیب زمانی که در غلظت‌های بالاتر استفاده می‌شود، می‌تواند سطوح سخت را ضدعفونی کند و رشد میکروارگانیسم‌های مضر را کنترل کند. جای تعجب نیست که بسیاری از کشاورزان به دنبال تامین کنندگان دی اکسید کلر هستند تا این ترکیب را در مقدار مناسب به دست آورند و از مزایای کاربرد کلر در کشاورزی بهره مند گردند.

دی اکسید کلر در غلظت های مناسب در کشاورزی استفاده می شود. به عنوان مثال، نرخ متوسط (CLO2) که به سیستم آبیاری اعمال شده به حفظ لوله های آبیاری و جلوگیری از رشد جلبک ها و سایر عوامل بیماری زا کمک می کند.

از طرفی در غلظت های بالاتر برای حذف میکروارگانیسم های موجود بر روی سطوح سخت مانند گلدان و شیشه داخل گلخانه استفاده می شود.

برخی از مزایای دیگر دی اکسید کلر

• تولید در محدوده وسیع pH 4 تا 10
• چندین میکروارگانیسم مانند باکتری، قارچ، بیوفیلم و غیره را از بین می برد.
• اگر در غلظت های از پیش تایید شده استفاده شود، گیاهان را تحت تاثیرات منفی قرار نمی دهد.
• در حضور نور خورشید به مواد شیمیایی غیر سمی تبدیل می شود

نتیجه:
(CLO2) را می توان به طور گسترده در کشاورزی استفاده کرد. این ترکیب نه تنها سیستم های آبیاری را از میکروارگانیسم ها نجات می دهد، بلکه کیفیت محصولات کشاورزی را نیز افزایش می دهد. محبوبیت دی اکسید کلر به دلیل تطبیق پذیری آن به عنوان ضدعفونی کننده، قارچ کش و جلبک کش است. می توانید برای خرید این ماده محبوب از فروشگاه اینترنتی توسکا شیمی اقدام کنید