Методичний підхід до визначення якості природних вод і заходів з її поліпшення при використанні для зрошення ґрунтів чорноземного типу

Багаторічними дослідами, проведеними на зрошувальних системах півдня України, встановлено, що за 20-40 років зрошення грунти неоднозначно реагують на поливи. В одних випадках мінливість складу і властивостей зрошуваних грунтів незначна, встановлюється лише направленість грунтотворних процесів. В других - зміни піддаються кількісній оцінці. В деяких випадках - можливі суттєві зміни, які впливають на родючість грунтів.

Найбільш активно діючим фактором у формуванні грунтово-меліоративного стану зрошуваних земель є хімічний склад поливної води. При цьому, найменш шкідливою за хімічним складом для грунтів є вода гідрокарбонатного кальцієвого складу з мінералізацією 0,6-1,0 г/л, найбільш шкідливою - хлоридна натрієва і сульфатна натрієва з загальним вмістом солей 1,5-2,5 г/л і більше. Отже поливна вода одних джерел зрошення відповідає вимогам еколого-безпечного землеробства, інших - ні.

Аналіз літературних 1-6 і отриманих у процесі тривалих (1979-1998 рр.) особистих досліджень результатів 7-10 свідчить, що загальна мінералізація поливної води на зрошувальних системах півдня України змінюється в досить широких межах від 0,3 до 3,5 і більше г/л, і залежить, в основному, від її якості в джерелі зрошення (табл.1).

Основними природними джерелами зрошення земель півдня України є води рік Дніпро, Дунай, Дністер, Південний Буг, Інгулець, Інгул; озер Китай, Сасик, Ялпуг, Катлабух, Кугурлуй, Кагул (табл.2). Води перших чотирьох рік відносяться до прісних, де загальна мінералізація не перевищує 0,3-0,6, в окремих випадках сягає 0,7 г/л, а в хімічному складі переважають гідрокарбонатні та кальцієві іони 1,3,6-8. Води всіх інших джерел зрошення відносяться до слабомінералізованих, мінералізація яких змінюється в межах 1-3 г/л, а вода ріки Інгулець 9,11,12 і озера Китай 13 в окремі періоди перевищує ці показники на 0,5-0,7 г/л.

У хімічному складі води природних джерел зрошення переважають основні шість іонів: HCO3-, Cl-, SO42-, Ca2+, Mg2+, Na+, на долю яких припадає більше 95 % від загального вмісту солей. Отже, перевага тих чи інших іонів визначає як загальну мінералізацію води, так і її придатність для зрошення.

Для запобігання негативних процесів у грунтоутворенні, збереження і відновлення родючості грунтів зрошувальну воду перед подачею на поля зрошення необхідно попередньо готувати. Підготовка води до поливів передбачає внесення кальцієвих солей для покращання хімічного складу, ліквідацію кислотності шляхом внесення лугів, зниження лужності середовища, нейтралізацію соди при використанні кислот. Саме на іригаційній оцінці якості, можливості меліоративного покращання хімічного складу поливної води базується запропонована класифікація.

Іригаційна класифікація передбачає поділ води в джерелах зрошення на шість класів:

- придатна для зрошення без внесення хімічних меліорантів;

- потребує зниження лужності перед поливом;

- потребує насичення кальцієвими солями;

- потребує зниження лужності і насичення кальцієвими солями;

- потребує зниження лужності, насичення кальцієвими солями і розбавлення прісною водою;

- непридатна для зрошення.

Кожен з класів природних вод за величиною загальної мінералізації, величиною водневого показника рН, вмістом найбільш важливих головних іонів, співвідношенням вмісту Na+ до вмісту Са2+ поділено на підкласи: в першому - п’ять, другому - шість, в третьому, четвертому, п’ятому - по три (табл.1). Доцільність поділу природних вод в класах на підкласи полягає у визначенні впливу непідготовленої води на зміни і властивості грунтів та в виборі кількості необхідного меліоранту для поліпшення хімічного складу. Більше того, вода природних джерел в залежності від пори року може відноситись до різних підкласів, а то і класів. Таким чином, запропонована класифікація базується на загальноприйнятих характеристиках якості води і охоплює лише найважливіші з них.