Оценка природных вод для орошения

При оценке пригодности воды для орошения, как и для питьевой воды, нельзя установить жестких норм, поскольку в каж­дом случае, помимо качества используемой воды, приходится учитывать особенности почв и гидрогеологические условия орошаемой территории. Благоприятный естественный дренаж, создаю­щий отток вод с орошаемого массива, или глубокое залегание грунтовых вод исключает значительное накопление солей. Однако при неглубоком залегании грунтовых вод, плохо фильтрующих грунтах и отсутствии дренажа засоление будет протекать весьма интенсивно. В этом случае поливные воды еще больше повысят уровень грунтовых вод, усилят испаряемость и, следовательно, увеличат их минерализацию и засоление почв. Наибольшая опас­ность возникает при смыкании фильтрующихся сверху поливных вод с близко залегающими грунтовыми водами высокой минера­лизации.

Чтобы дать оценку пригодности воды для орошения, необхо­димо знать: I) температуру, 2) минерализацию, 3) солевой состав и 4) ирригационный коэффициент.

Температура воды. Низкая температура является недо­статком, так как задерживает рост растений. Для устранения этого недостатка воду перед орошением обычно собирают в осо­бые бассейны-водохранилища, где вода постепенно нагревается под воздействием солнца и теплого воздуха.

Минерализация. Твердо установленных норм содержания солей для поливных вод до сих пор не выработано. В зависимо­сти от условий полива и дренажа допускаемые значения минера­лизации воды могут варьировать в весьма широких пределах. Нормирование затрудняется и разнообразием почв, климатических условии, качественного состава н количества оросительной воды. С точки зрения минерализации безвредной, по А. Н. Костякову считается вода, содержащая не более 1—1,5 г/л растворен­ных солей. При содержании же солей от 1,5 до 3,0 г/л необходимо проведение на орошаемом массиве мелиоративных мероприятий. Предельной нормой допустимого общего содержания солей считается 5,0 г/л. Степень пригодности для оро­шения воды, обогащенной растворимыми солями, зависит от типа почвы, состава растворенных солей и вида выращиваемых растений. Па легко проницаемых и хорошо дренированных почвах может применяться более минерализованная вода, при тяжелых почвах со слабым дренажом нормы содержания солей снижаются.

Солевой состав. Среди солей, растворенных в поливной воде, наиболее вредными считаются соли натрия. Степень вредно­сти этих солей приблизительно характеризуется следующим соот­ношением масс: Na₂CO₃: NaCl: Na₂SO₄ =1:3:10. Для хорошо водопроницаемых почв принимаются следующие предельные нормы содержания перечисленных солей (в г/л): Na₂CO₃—1,0, NaCl — 2,0; Na₂SO₄ — 5,0. При совместном присутствии этих солей в поливной воде нормы снижаются. Для улучшения каче­ства воды с высоким содержанием соды добавляют гипс, который переводит Na₂CO₃ в менее вредный сульфат натрия.

Ирригационный коэффициент. Этот коэффициент был предложен Стеблером как критерий оценки качества ирригацион­ной воды. Ирригационный коэффицент К_а вычисляется для каж­дого типа вод по следующим формулам:

Ка = 2040 /СГ (тип воды III);

Ка = 6620 / (Na⁺ + 2,6 Сl^-) (тип воды II);

Ка = 662 / (Na⁺ - 0,32Cl ^- - 0,43 SO₄ ^2-) (тип воды I).

где Na⁺, Cl^-, SO₄^2- — концентрации соответствующих ионов в мг/л.

Значением данных коэффициентов определяется качество воды: K_fl> 18 — хорошее; от 18 до 6 —удовлетворительное; от 5,9 до 1,2 — неудовлетворительное и при К_а < 1,2 — плохое, т. с. вода яв­ляется непригодной для орошения.

К использованию коэффициента ирригации следует относиться с осторожностью, так как известны случаи из мелиоративной практики, когда вода, согласно этому критерию, должна была счи­таться не пригодной для орошения, тем не менее применение ее для полива определенных культур позволило вырастить богатый урожай овощей на площади производственных масштабов.

Степень влияния химического состава воды на почвы зависит, помимо всего, от общих мелиоративных и агротехнических усло­вий. Применение вод повышенной минерализации длz полива сельскохозяйственных культур считаетcz воз­можным при следующих условиях:

1) на хорошо проницаемых почвах, не подстилаемых водоупорным слоем или безотточными грунтовыми водами, где не происходит накопления солей;

2) если применять небольшие оросительные нормы, т. е. по­ливы делать малыми порциями, но более часто, чтобы не вводить
в почву много солей и в то же время не создавать в верхних слоях
почвы высокой концентрации почвенных растворов;

3) при хорошей агротехнике, позволяющей создавать и поддерживать комковатую структуру почвы и накапливать в почве
атмосферную влагу;

4) если в данной местности после оросительного сезона выпадают осадки, достаточные для естественной промывки накопившихся в почве солей.

Из-за недостатка пресных вод в настоящее время наблюдается тенденция к исполь­зованию для орошения посевов все более сильно минерализован­ных вод. Поэтому существующие критерии оценки уже не могут считаться удовлетворительными и рассматриваемый вопрос при­обретает актуальное значение.

Многочисленными исследованиями доказано, что действитель­ная концентрация почвенных растворов, как правило, значительно выше, чем концентрация солей в водах, обычно применяемых для орошения.

Не только пресные, но и солоноватые (1—3 г/л) и соленые (3—10 г/л) оросительные воды вызывают резкое временное по­нижение минерализации почвенного раствора в верхних горизон­тах почвы. Использование даже морских вод (35 г/л) для про­мывки солончаковых почв способно вызывать разбавление их почвенных растворов. Этим объясняются случаи успешного при­менения высокоминерализованных вод для орошения в пустынях.

После каждого полива разбавленный почвенный раствор, транспирируясь растениями и испаряясь, снова концентрируется. Если разведение достаточно велико и если соленые оросительные воды достаточно интенсивно удаляются с поля путем дренажа, относительно высокая минерализация оросительной воды может не при­носить вреда. Губительный для растений уровень концентрации почвенного раствора состав­ляет около 12—15 г/л.

Обычно растения, такие, как хлопок и люцерна, не могут существовать при более высокой концентрации растворов. Любая оросительная вода, в которой концентрация солей ниже этого предела и составляет, например, 3— 7 г/л, может быть успешно использована для улучшения и полива засоленных почв. Единственное важное условие заключается и том, что необходимо поддерживать преобладающее нисходящее движение почвенных вод, чтобы предотвратить сколько-нибудь значительное накопление растворимых солей в верхних слоях почвы.

При оценке пригодности соленой воды для орошения надо учи-тывать опасность засоления, в том числе хлоридного и борного, осолонцевання, карбонатного подщелачивания. В настоящее время невозможно предложить такую классификацию оросительных вод, которая могла бы быть использована в качестве практического руководства в любой местности и при любых условиях.