Створення конструкцій екологічно чистих гідромеліоративних систем

 

Класи води Характеристика

Клас І Зрошувальна вода не чинить негативного впливу на родючість грунтів, урожайність і якість сільськогосподарської продукції, поверхневі і підземні води. Не потрібно обмеження складу сільськогосподарських культур.

Клас ІІ Зрошувальна вода не чинить негативного впливу на якість сільськогосподарської продукції, поверхневі і підземні води. При недостатній дренованості можливе засолення грунтів: зниження урожайності культур слабкої солестійкості до 5…10 %. Для вилучення наддопустимої кількості солей з грунту необхідний помірний промивний режим зрошення при забезпеченій дренованості, спеціальний комплекс меліоративних заходів.

Клас ІІІ Зрошувальна вода чинить негативний вплив на родючість грунтів, врожайність  сільськогосподарських культур; зниження врожайності культур слабкої і середньої солестійкості до 10…25 %. Без попередньої меліорації води і грунтів відбувається небезпечний розвиток процесів засолення, магнієвого та натрієвого осолонцювання, содоутворення грунтів. Необхідне регулювання рН зрошувальної води, збагачення кальцієм. Необхідний також промивний режим зрошення при забезпеченій дренованості, інтенсивність якої повинна бути приведена до відповідності із властивостями та складом грунтів. Потрібне обмеження складу сільськогосподарських культур і спеціальний комплекс меліоративних заходів.

Клас IV Зрошувальна вода чинить негативний вплив на родючість грунтів, урожайність та якість сільськогосподарської продукції; зниження у врожайності культур слабкої і середньої солестійкості до 20…25 %. Потрібна меліорація грунтів і води.

Вода непридатна без попередньої зміни її якісного складу або без проведення спеціальних досліджень її впливу на якість сільськогосподарської продукції, на родючість грунтів та інші природні фактори.

Теоретична розрахункова величина рН зрошувальної води в контакті з вапном і в рівновазі з грунтовим СО2 (величини рНс, що перевищують 8.4, вказують на тенденцію до розчинення вапна в грунті, через який проходить зрошувальна вода, а нижчі 8,4 означають, що наявна тенденція до осаджування вапна зі зрошувальної води).

Оцінка придатності зрошувальної води щодо небезпеки натрієвого засолення проводиться по концентрації “залишкового карбонату натрію” (різниця між загальною лужністю і сумою катіонів кальцію та магнію): 

 

Вода, що містить р більше 2,5 мг-екв./л для зрошення непридатна; р=2,5..1,25 мг-екв./л – обмежено придатна, а при р менше 1,25 мг-екв./л – безпечна для зрошення.

Якість води за небезпекою содового засолення оцінюється за величиною вмісту у ній нормальної соди (Na2CO3). Вода, що містить менше 0,3 мг-екв./л нормальної соди вважається безпечною для зрошення; 0,3…0,6 мг-екв./л – придатною для зрошення; більше 0,6 мг-екв./л – не придатною для зрошення земель без їх меліорації гіпсом або іншими кальцієвими солями.

Високий вміст у зрошувальній воді йону магнію шкідливо діє на фізичні властивості грунтів, викликаючи зниження водопроникності Тому допустимий вміст йону магнію у зрошувальній воді не повинен перевищувати 50 % суми катіонів кальцію та магнію і визначається за формулою: 

 

де Са2+; Mg2+ - йони кальцію та магнію, мг-екв./л.

Наявність токсичних йонів у воді негативно діють на ріст та розвиток рослин. Небезпеку для рослин несуть йони натрію, хлору та бору, а також мікроелементи і пестициди. Наявність одних мікроелементів у зрошувальній воді може позитивно впливати на ріст і розвиток одних рослин і негативно – на інших. При тривалому зрошенні водою, яка містить токсичні мікроелементи, останні вступають в реакцію з грунтом. У зв’язку із цим вміст мікроелементів збільшується до токсичного для рослин рівня. Тому вміст цих речовин у зрошувальній воді повинен бути меншим їх гранично допустимого значення (таблиця 6.7).

Йон хлору особливо токсичний для деревних насаджень; зустрічається у воді і грунті разом з натрієм у вигляді солей (NaCl). За поріг токсичності по хлору може бути прийнято його вміст у зрошувальній воді, рівний 0,3 г/л на основі таблиці 1. Бор є токсичним для багатьох рослин і вважається, що зрошувальна вода з вмістом бору нижче 0,5 мг/л задовільна для більшості культур; від 1 до 2 мг/л – не впливає на ріст і розвиток напівстійких культур; від 2 до 10 мг/л – задовільна лише для стійких культур. Стійкість культур до бору наведено в таблиці 5.

Таблиця 5

Стійкість культур до бору

Ступінь стійкості культур Концентрація бору у зрошувальній воді, мг/л Культури

висока ступінь чутливості 0,5 всі культури

середня ступінь чутливості від 1 до 2 напівстійкі культури (боби, томати, кукурудза, пшениця, ячмінь, бавовна, картопля)

стійкість від 2 до 10 стійкі культури (морква, салат, капуста, цибуля, люцерна, буряк)

 

Значна частина сільськогосподарських культур чутлива до низького рівня вмісту натрію у зрошувальній воді, особливо деревовидні культури. Проблема токсичності має місце тоді, коли накопичення натрію перевищує поріг стійкості до нього культури. Токсичність натрію до певного ступеня знижується при наявності кальцію. Невеликі кількості кальцію знижують гостроту проблеми, а більші можуть запобігти її розвитку. Можливість появи проблеми токсичності натрію оцінюють за вмістом обмінного натрію в грунтовій волозі або уточненому вмісту обмінного натрію у зрошувальній воді (SAR).

З основних солей дренажних вод найбільш шкідливими для сільськогосподарських культур і грунтів є NaCl, Na2CO3, Na2SO4, MgCl2, MgSO4, CaCl2, оскільки при поливі мінералізованою дренажною водою у кореневмісному шарі накопичуються ці шкідливі солі, погіршуються фізичні властивості грунту за рахунок процесів осолонцювання при поглинанні з поливної води катіонів натрію і магнію, (табл. 11).

Існуючі рекомендації щодо оцінки якості