Оценка пригодности воды для поливов и ее влияние на почву

Пригодность воды для полива определяют с помощью качественных и количественных тестов, а также по результатам визуальных и органолептических анализов ее состояния в исследуемом источнике [14].

Качественная оценка воды позволяет сделать предварительное заключение о пригодности се для полива. Качество воды характеризуют следующие её внешние признаки.

Гнилостный запах, возникающий в ходе поднимающихся со дна к поверхности водоема пузырьков газов (метана, сероводорода, аммиака) в результате анаэробного брожения, свидетельствует о низком качестве или непригодности вод для орошения.

О наличии в воде вредных примесей промышленного происхождения свидетельствует ее цвет. Перегнойные и органические вещества придают воде желто-коричневую окраску. Соли двухвалентного железа придают воде зеленовато-голубоватую окраску, а свободная сера окрашивает воду в голубой цвет.

О качестве воды судят по состоянию в водоисточнике флоры и фауны. На хорошее состояние воды указывает присутствие в водоисточнике рыб, амфибий и пресмыкающихся, а на берегах водоема — интенсивный рост рдестов (род многолетних водных трав) и ряски. Напротив, появление осоки, ситника, камыша и других растений, приспособившихся к существованию в условиях развитого почвенного анаэробиоза, свидетельствует об ухудшении качества воды.

Степенью минерализации растворенными веществами в поливной воде определяют се пригодность для орошения. При оценке пригодности воды для полива учитывают качественный состав солей, возможную вероятность засоления (в том числе борного), возможность осолонцсвания почв, карбонатного подщелачивания.

Опыт орошения территорий в полуаридных и аридных зонах позволяет признать пригодной для орошения воду с минерализацией менее 0,2 г/л. Воду с минерализацией от 0,2 до 0,5 г/л считают хорошей при отсутствии в воде нормальной соды. Минерализация воды от 0,5 до 1,0 г/л допустима при поливе устойчивых к засолению растений на легких почвах. Минерализация воды, равная от 1 до 2 г/л, опасна с точки зрения возможного начала засоления почв. Воды с большей минерализацией (например, морские) могут использоваться в районах с гумидным климатом на легких почвах с низкой поглотительной способностью.

Соли, растворимые в оросительной воде и применяемые для поливов, обладают разной токсичностью. Схема, предложенная Л. П. Розовым, отражает степень опасности различных солей для растений. Схема токсичной опасности солей в растворах для растений приведена на рис. 3 [25].

Рис. 3. Схема токсичной опасности солей для растений.

Все виды солей и соды приведенных на схеме выше черты, вредны для растений, ниже — безвредны. В приведенном перечне солей наиболее опасна нормальная сода. Ее относительную токсичность отражает следующая шкала Сода, соль ЫагСОз NaCl Na2S04.

Степень токсичности 10 3 1.

Все соли натрия и все хлориды являются вредными для поливов, а карбонаты и сульфаты кальция и карбонаты магния — безвредны. Сернокислый и углекислый кальций используют как удобрения и как мелиоранты, улучшающие свойства почв. При этом учитывают, что свободная углекислота и анионы серной кислоты оказывают агрессивное действие на цементный бетон и поэтому могут способствовать разрушению оросительных конструкций на соответствующих системах орошения.

Пригодность минерализованных вод для полива обусловлена не только их химическим составом, но и климатом местности, числом и способом поливов, а также свойствами почв.

Несоленая и нещелочная оросительная вода с концентрацией солей нс выше 0,5 г/л оказывает положительное влияние на щелочные почвы. В таких водах среди катионов преобладает кальций. В результате систематического орошения полей в течение нескольких лет или десятилетий с применением пресных кальцийсодержащих вод щелочные почвы становятся нейтральными. Их физические, химические свойства и биологические особенности улучшаются.

Качество поливной воды может быть оценено по данным анализа се электропроводимости. Шкала засоленности оросительной воды по данным [14] приведена в табл. 3.

Ирригационные воды с неблагоприятным химическим составом могут вызывать весьма опасные деградационные явления, такие как засоление, ощелачивание, солонцеватость почв.

Однако неблагоприятные последствия орошения могут иметь место и при использовании для полива вполне благоприятных по составу пресных, нсминсрализованных вод. Это особый случай деградации почв при орошении, механизм которого заключается в следующем.

При переполивах (особенно при кратковременных псрсполивах) пресными водами в верхних почвенных гумусированных горизонтах возникают анаэробные явления, которые сопровождаются глееобразованием на фоне застойно-промывного водного режима. В таких условиях глееобразование сопровождается переходом в подвижное состояние марганца, железа, щелочноземельных металлов, органического вещества. Эти элементы и соединения выносятся за пределы верхних слоев почвенного профиля. При этом одновременно наблюдается резкое ухудшение физических свойств почв вследствие выноса веществ, цементирующих почвенные агрегаты. В результате почвы приобретают признаки слитости, резко уменьшается их активная порозность, фильтрация, возрастает плотность сложения, снижается пористость [14].

Таблица 3.

Шкала засоленности оросительной воды

Наличие в поливной воде взвешенных твердых частиц (твердый сток) может указывать на различные свойства поливных вод. Так, крупные (песчаные), обычно кварцевые частицы диаметром более 0,005 мм не представляют для почв ценности как удобрение. Вместе с тем, они быстро оседают в каналах, что обусловливает необходимость систематической очистки последних. Однако пылеватая фракция твердых примесей с размерами частиц от 0,001 до 0,55 мм не оседает в каналах и обычно доносится оросительной водой до поля.

Воды, благоприятные для полива и не вызывающие ухудшения свойств почв, подаются на сельскохозяйственные поля инженерными оросительными системами. Они представляют собой сложные гидротехнические сооружения, обеспечивающие подачу воды из водоисточника на орошаемое поле и перевод гравитационной воды водоисточника в почвенную влагу корнеобитаемых горизонтов.