Анализ и обобщение существующих методов установление режим орошение сточными водами сельскохозяйственных культур

Одним из важных вопросов сельскохозяйственного использования сточных вод является режим орошения, который наряду с обеспечением растений влагой и питательными элементами должен дать необходимую очистку и обезвреживание сточных вод.

Вопросами режима орошения при поливе сточными водами сельскохозяйственных культур занимались такие авторы, как Е.Г. Петров, И.П. Канардов, В.М. Новиков, П.А. Радугин, А.К. Заикина, О.З. Зубаиров, Тер-Закарьян, Н.А. Ковалева, В.В. Игнатова, А.И. Мусаев, А.Т. Айменов, О.Е. ясониди и другие, которые по разному подходили к решению данного вопроса.

Сравнительно недавно многие авторы рассматривали орошение сточными водами как чисто удобрительное. Например, ряд авторов (А.К. Заикина, Н.А. Ковалева, И.В. Ларина, Г.Е. Мерзлая) определяют поливной режим из условий удовлетворения растений основными элементами питания и предлагают оросительную норму определить из расчета того элемента питания, наличие которого максимально в сточных водах, а недостающие элементы дополнить минеральными удобрениями. В большинстве случаев преобладающим элементом минерального питания в сточных водах является азот. Такой метод определения оросительной нормы иной раз оказывался завышенным (табл.1).

Таблица-1. Расчет оросительных норм по азоту (цитируется по А.К. Зайкиной)

   

Отсюда ясно, что при поливе водой текстильной промышленности, характеризующейся малым содержанием азота, для возмещения азота потребовалось завышение оросительной нормы. Когда как в этих же условиях по данным В.И. Харчевниковой наилучшим является оросительная норма от 1 до 3 м3/га по водопотреблению [1].

Метод определения оросительных норм по питательным элементам приемлем для конкретных почвенно–климатических условий с определенным физико-химическим составом сточных вод.

В свеклосеющей зоне Казахстана при поливе городскими сточными водами оросительная норма определялась в увязке с содержанием основных элементов минерального питания растений по зависимостям:

 

S1 – вынос солей в нижележащие горизонты в осеннее-зимне-весенний период, т/га; S2 - вынос солей с урожаем сельскохозяйственных культур, т/га.

Соблюдение такого баланса нужная вещь. Однако, практика эксплуатации ОССВ показала, что показатель " S1" и " S2" очень мал, а минерализация оросительной сточной водой бывает не ниже 1 г/л, следовательно идет в какой-то мере соленакопление. Конечно, в силу возможности можно поддержать устойчивый баланс солей в почве, но  это приводит к резкому уменьшению оросительной нормы. Опять же растения не будет обеспечены водой. Зависимость 1,5 более приемлема для условий когда полив производится речными водами, минерализация которых в настоящее время находиться в пределах 0,2…0,5 г/л. [2]

Одной из главных задач ОССВ является обеспечение надлежащей доочистки сточных вод в естественных условиях. Здесь значительную роль играют почвенные условия массива орошения, ее очистительную способность. Для некоторый почвы свойственна определенная накапливающая способность. Чем она больше, тем выше степень очистки сточных вод. В этом направлении имеются многочисленные лизиметрические данные, полученные в различных почвенно- климатических зонах.

Работы многих исследователей, занимающихся вопросами сельскохозяйственного использования сточных вод, подтвердили о необходимости поливать культуру в соответствии с их водопотреблением. Поливной режим выращиваемых культур на полях орошения должен быть построен на общих принципах обычной ирригации. В этом направлении наиболее известны два метода установления режима орошения: метод водного баланса академика А.Н. Костякова и биоклиматический метод С.М. Альпатьева. При проектировании и эксплуатации ОССВ в настоящее время применяются оба метода. В большинстве случаев исследователи и эксплуатационники отдают предпочтение методу водного баланса, а проектировщики биоклиматическому методу.

На наш взгляд уравнение водного баланса дает полное представление о приходных и расходных составлениях водного баланса ОССВ. При достаточной изученности факторов этот метод позволяет хорошо проследить как идут изменения уровня грунтовых вод. Это очень важно в условиях орошения сточными водами. Но это не снижает значения обеих методов. Применение того или иного метода должно быть обосновано с учетом природных условий, биологии растений и состава сточных вод. [3]

Орошение сточными водами опасно не только с точки зрения засоления почвы,  но и с точки зрения их осолонцевания. Чтобы не происходило осолонцевания необходимо поддерживать благоприятный состав оснований в почвенном поглощающем комплексе ППК.

Ученые Ростовской области предлагают определить оросительную норму, не вызывающую прогрессивного накопления натрия в почве, по зависимости:(4)

 

Практическое применение формулы (4) связано с проведением сложных химических анализов почвы и воды. Кроме того оно также учитывает потребности растений в воде.

Вневегетационную норму рассчитывают из расчета увлажнения 1,5….2-х метрового слоя почвогрунта, с тем чтобы пополнение грунтовых вод происходило в основном за счет вытесненной почвенной влаги, а не профильтрованной поливной водой.

Вегетационную оросительную норму определяют по принципу  обычной ирригации.

Неясным вопросом пока остается расчетная обеспеченность режима орошения на ОССВ в действующих нормах сказано, что вегетационная потребность растений во влаге должна удовлетворяться полностью в годы не менее 75% обеспеченности (средний сухой год). Но здесь же отмечают о необходимости в некоторых случаях режим орошения разрабатывать на основе водного баланса корнеобитаемого слоя почвы, учитывающего режим осадков 25,75 и 95% обеспеченности. [3]

При проектировании ОССВ в некоторых зонах принимает год 50% обеспеченности осадками. Решения этого вопроса видимо следует увязать с технико-экономическим обоснование ОССВ и с охраной окружающей среды.

Анализируя сказанное можно отметить, что основными  факторами определяющими режим орошения при поливе сточными водами являются: питательные вещества, воднорастворимые соли и токсические элементы, содержащиеся в оросительной воде, водопотребление сельскохозяйственных культур и их биологические особенности, природно-климатические условия и почвенные условия орошаемого массива и др. [4]

В свое время И.П. Канардов предлагал установить режим орошения исходя из баланса следующих компонентов:

  • Элементов питания растений и в первую очередь азота, наиболее необходимого для почвенных микроорганизмов и растений;
  • воды, как фактор обеспечивающих рост и развитие растений и поддерживающий необходимую влажность почвы;
  • минеральных солей в сточных воде, избыток которых представляет угрозу засоления почвы и снижает ее плодородие;
  • Токсических элементов и соединений, содержащихся в сточных водах в результате сброса промышленных стоков.

Из них наиболее важным является обеспечение растений водой, что имеет решающие значение при росте и развитии сельскохозяйственных культур, особенно в аридной зоне страны и баланс воднорастворимых солей, которые остаются в сточной воде в большом количестве после очистных сооружений. 

 

Литература

  1. Заикина А.К. Режим орошения сенокосно-пастбищных угодий сточными водами. Ж. "Весник сельскохозяйственных наук",№9,1968
  2. Канардов И.П. Некоторые особенности поливного режима на ЗПО. Изд-во М., 1964
  3. Алпатьев А.М. Опыт установления поливного режима сельскохозяйственных культур на юге Украины для периода освоения. Научные труды УкрНИИБим. вып.76
  4. Зубаиров О.З. Сточные воды и использование их в сельском хозяйстве. Алматы, изд. "Агроуниверситет",2011
Фамилия автора: Зубаиров О.З., Дабылова Б.Е., Мусаева Ж.К.
Год: 2011
Город: Алматы
Яндекс.Метрика