CC BY
16НА УЧНЫЕ СТА ТЬИ
Гидрометеорология и экология №4 2010
УДК 633.18
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОЛЛЕКТОРНО-ДРЕНАЖНЫХ ВОД ДЛЯ ОРОШЕНИЯ В РЕГИОНЕ ПРИАРАЛЬЯ
Доктор с.-хоз. наук А.А. Шомантаев Канд. экон. наук Ж.А. Абзалиева
Р.К. Бейсетаева
В статье рассмотрено использование коллекторно-дренажных вод для орошения. Это позволяет рационально их утилизировать и способствует повышению плодородия почвы, урожайности кормовых культур. Дана схема подготовки и использования для орошения коллекторно-дренажных вод в низовьях р. Сырдарьи.
Социально-экономическое благополучие населения Кызылордин-ской области определяется максимально эффективным использованием поливной воды, уменьшением расхода воды на производство единицы сельскохозяйственной продукции. Особенно актуальной для Кызылордин-ской области является проблема повышения урожайности сельскохозяйственных культур через внедрение ресурсо- и водосберегающих технологий производства.
В бассейне Аральского моря отсутствие дефицита воды можно достигнуть только за счет строжайшей экономии воды в орошаемом земледелии и полного прекращения роста орошаемых площадей.
Одним из важных и основных резервов повышения водообеспе-ченности оросительных систем, является повторное использование кол-лекторно-дренажных вод (КДВ) для орошения сельскохозяйственных культур, что дополнительно способствует снижению общего количества гербицидов в водных объектах.
Использование КДВ для орошения сельскохозяйственных культур требует научно-обоснованного подхода к химическому составу используемой воды, технологии подготовки их для полива, правильному подбору сельхоз культур, технологии полива в системе севооборота, предотвращающего засоление и осолонцевание почвы.
В низовьях р. Сырдарьи с увеличением поступления с массива орошения КДВ, происходит преобразование самой природы речного стока. В настоящее время в нижнем течении р. Сырдарьи сток составляет
173
5.. .70 % возвратных вод (сточные и КДВ) с повышенной минерализацией. Ирригационные качества оросительных вод изменились настолько, что возникла необходимость принимать меры по предотвращению засоления и осолонцевания почв.
В регионе Приаралья реальна угроза не только количественного, но и качественного истощения природных вод. С увеличением объема возвратных вод увеличилась минерализация р. Сырдарьи. Ухудшение качества воды может оказать отрицательное влияние на социальные, экологические, экономические и сельскохозяйственные аспекты бассейна р. Сырдарьи.
На всем протяжении р. Сырдарьи в нее впадают 146 дренажных коллекторов и 15 сбросных каналов, а в южном регионе 20 коллекторов возвращают в реку от 1180 до 178 млн. м3 воды в год. Возвратные водопо-требление, достигающее 82.88 %, ярко свидетельствует о расточительном природопользовании в регионе Приаралья.
Минерализация КДВ колеблется от 3,0 до 5,7 г/дм3 и наибольшую опасность представляет содержание в них пестицидов и токсичных солей. Все это вызывает катастрофическое ухудшение качества воды, непригодной ни для питья, ни для орошения. Кроме того, содержание гидрохимических элементов в КДВ отрицательно влияет на организм человека, вызывая различного рода заболевания.
Одним из важных и основных резервов повышения водообеспе-ченности оросительных систем, предотвращения загрязнения поверхностных вод и пополнения Аральского моря является повторное использование возвратных вод для орошения сельскохозяйственных культур.
Таблица1
Ирригационная оценка коллекторно-дренажных вод региона
Показатель
аи цн ие нр ие дм М а
и
-з
Средние почвы- г/дм3 3,02 2,0
Тяжелые почвы-1,5
Оросительная вода
кдв кдв + речная, 1:2 КДВ + речная, 1:4 кдв + речная, 1:6
Автор критерия
2,56
1,62
№/£катионов-100 < 51,0 46,2 37,8 27,6
65
№/£катионов-100 < 51,0 46,2 37,8 27,6
50
ШСа+]] < 0,7 1,03 1,02 0,68 0,58
Ыв/Са < 10 1,64 1,25 1,04 0,56
1,32 СЭВ и
ВНИИСС
А.М. Можейка
Т.К. Воротник
Л.Н. Василенко М.Ф. Буданов
174
Показатель Единица измерения Оросительная вода Автор критерия
кдв кдв + речная, 1:2 КДВ + речная, 1:4 КДВ + речная, 1:6
Хкатионов/Ca+Mg < 4 0 4,1 3,85 3,66 3,60 -
1,41-Na /Ca+Mg 6,8 6,4 5,8 5,2 -
< 8,0
Ka = 288/rNa+rCl 7,6 8,4 9,6 9,6 Ричарде США
= 6,0... 18,0
(Na+K)/(Ca+Mg) 1,03 1,02 0,68 0,58 И. Соболева
= 3,0 Стеблер
При С = 1,0.1,5
(Na+K)/(Ca+Mg) 1,03 1,02 0,68 0,58 Л.И. Кутепов
= 2,0 Л.И. Сергиенко
При С < 2,0
PH = 6,0.8,4 8,2 8,0 7,6 7,4 С.Я Сойфер
CI < 100 Мг/дм3 520,0 386,0 270,0 165,0 Л.Н. Василенко
CI < 150 520,0 386,0 270,0 165,0 М.Ф. Буданов
CI < 300 520,0 386,0 270,0 165,0 А.М. Можейка
SO4+ < 500 1200,0 960,0 517,0 502,0 -
HCO3 < 500 400,0 360,0 307,0 218,0 СЭВ и
ВНИИСС
Ca > 20 280,0 240,0 186,0 122,0 С .Я Сойфер
Mg < 300 100,0 62,0 55,0 42,0 Л.Н. Василенко
Mg < Ca 100<2 Qfl 62<240 55<186 42<122 -
^общий < 100 80 24,6 23,2 22,6 20,8 СЭВ и
ВНИИСС
Na < 70 530,0 480,0 320,0 205,0 Л.И. Сергиенко
Л.Н. Василенко
Использование возвратных вод для орошения требует научно-обоснованного подхода к химическому составу используемой воды, технологии подготовки возвратных вод для орошения, требует инженерного подхода к проектированию, строительству и эксплуатации полей орошения возвратными водами.
Коллекторно-дренажные воды региона характеризуются как воды средней или повышенной минерализации. В составе водорастворимых солей преобладают серно-кислый и хлористый натрий. Они характеризуется бикарбонатно, сульфатно-хлоридным составом [1].
По данным С.Я Сойфер КДВ региона относятся ко II классу и пригодны для орошения сельскохозяйственных культур на легких грунтах при хорошем дренировании.
175
Опираясь на многочисленные материалы научных исследовании, при условии аридности климата региона, где имеются почвы различной степени осолонцеватости предупреждение засоления почвы при орошении КДВ на тяжелых грунтах, минерализацию КДВ можно ограничить показателем 2,0 г/дм3. Чтобы добиться такого уровня минерализации, необходимо разбавление их речными водами. Степень разбавления КВД речными водами можно определить ориентировочно по формуле В.В. Ковды
K = Cm + Cm • Cpb, (1)
где K - кратность разбавления до концентрации 2,0 г/дм3. На коэффициент K необходимо умножить расчетную оросительную норму после разбавления; Cm - концентрация солей коллекторно-дренажных вод, г/дм3;
Cpb - концентрация солей в речной воде, используемой для разбавления, г/дм3.
Для нашего случая степень разбавления составит: K = 3,02 + 3,02 • 0,9 = 5,712 » 6 раз.
Очень важно контролировать придельное содержании натрия и кальция, в целях предупреждения осолонцевания почвы. Особенно соотношение катионов. Для тяжелых почв региона соотношения Na /Ca+Mg не должно превышать 2,0 при минерализации воды 2,0 г/дм3.
Наличие в почве хлора в количестве 0,01 % уже вызывает угнетение всходов растений и подавляет дальнейшее развитие. Поэтому минимальное содержание хлоридов в коллекторно-дренажных водах, используемых для орошения тяжелых лугово-болотных почв, не должно превышать 300 мг/дм3.
Кроме натриевого осолонцевания почв при орошении минерализованными коллекторно-дренажными водами, существует опасность магниевого осолонцевания почвы. В связи с этим необходимо контролировать содержание в коллекторно-дренажных водах кальция и магния: в поливной воде должно быть Ca/Mg > 1,0, в этом случая не будет магниевого осолонцевания почвы. Содержания кальция в поливной воде должно быть более 20,0 мг/дм3 (Л.Н. Василенко, С.Я Сойфер).
Сопоставляя указанные требования к КДВ с фактическими данными (табл. 1), можно заметить, что содержание сульфатов в КДВ превышает предел допустимого более, чем в 2,0 раза (1200 против 5000), хлоридов также в 2 раза, содержание солей по сухому остатку в 1,5 раза (3,02 г/дм3 против 2,0 г/дм3), содержание натрия в 7 раз (530 против 70,0 мг/дм3). По-
176
этому КДВ региона следует смешивать с речными водами в соотношении 1:6, так как минерализация речной воды так же повышенная - 0,9 г/дм3.
Следует отметить, что КДВ региона после разбавления речной водой в различных соотношениях удовлетворяют основным требованиям оценочных формул многих авторов (табл. 1).
Преобладание в разбавленных водах двухвалентных катионов кальция, магния над одновалентными щелочными металлами является существенным положительным моментом. КДВ свойственно содержание микроэлементов для питания растений, вымытых из дренированной толщи почв, что придает им удобрительную ценность. В целом содержание микроэлементов соответствует нормам допустимой концентрации (табл. 2).
Таблица 2
Содержание микроэлементов питания растений в речных, сточных и коллекторно-дренажных водах региона, мг/дм3
Вещество Речные воды кдв Сточные воды Открытые водоемы ПДК оросительных вод
Кобальт 0,004 0,027 0,42 1,0 1,0
Марганец 0,008 0,061 0,61 1,0 1,0
Цинк 0,005 0,015 0,082 1,0 1,0
Молибден 0,0001 0,0002 0,08 0,5 1,5
Таким образом, в сточной и коллекторно-дренажной воде региона содержится определенное количество элементов минерального питания -азот, фосфор, калий, которые находятся в растворенной легкодоступной форме и множество других микроэлементов, которые попадая в почву, могут служить пищей для растений, что очень важно в условиях рыночной экономики для сельского хозяйства.
Следует отметить, что разные методы оценки пригодности КДВ для полива сельскохозяйственных культур, обладают разной надежностью и точностью. Поэтому окончательную пригодность того или иного вида поливной воды покажет само растение, следовательно, необходимы полевые опыты.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Шомантаев А. А. Гидрохимический режим водотоков и сельскохозяйственное использование сточных и коллекторно-дренажных вод в низовьях реки Сырдарьи. - Кызылорда, С. 100-104.
КАЗ НИИ риса, г. Кызылорда
177
АРАЛ еЩРШДЕ КОЛЛЕКТОРЛЫ-КЭР1З СУЛАРДЫ АУЫЛ ШАРУАШЫЛЫГЫНДА ПАЙДАЛАНУ
Ауыл-шар. гылымд. докторы А.А. Шомантаев Экон. гылымд. канд. Ж.А. Абзалиева
Р.К. Бейсетаева
Арал тец1з1 бассейшнде судыц тапшылыгын ескере отырып, мацалада суармалы егтшшш ушгн коллекторлы-дренажды сулардыц химиялыц цурамын зерттей отыра пайдалану жолдары мен коллекторлы-кэр1з суларды взен суымен араластыра отырып, цурамындагы микроэлементтердгц мвлшерден асып кетпеугн цадагалап, ауыл шаруашылыгында пайдалану жолдары цараст ыр ылад ы.
178
