Просторово-часова трансформація якості поливних вод на Південнобузькій та Кам’янській зрошувальних системах
DOI:
https://doi.org/10.31073/acss93-04Ключові слова:
поливна вода; електропровідність; мінералізація; засолення ґрунтів; осолонцювання ґрунтів; катіони натрію; аніони хлору; аніони гідрокарбонатів; рНАнотація
Значна частина України розташована у зонах недостатнього зволоження, а тому продовольче забезпечення населення та експортний потенціал держави великою мірою залежать від наявності, стану та ефективності використання зрошуваних земель. Фактором, що суттєво впливає на розвиток зрошення на Півдні України, є якість поливних вод. Метою статті є висвітлення результатів дослідження просторово-часових аспектів різних показників агрономічної якості поливних вод Південнобузької зрошувальної системи (ПБЗС) та Кам’янської зрошувальної системи (КЗС). У завдання досліджень входило визначення ступеню небезпеки засолення та осолонцювання ґрунту, небезпеки токсичного впливу на сільськогосподарські культури окремих токсичних аніонів та катіонів та величини рН. Щодо загрози засолення ґрунту — поливні води мають середній рівень небезпеки, що зумовлює певні обмеження у використанні. З аналізу солестійкості головних культур на ПБЗС помітного зниження врожайності не прогнозується, але на КЗС поливи цією водою призведуть до вагомої втрати врожаїв найбільш чутливих культур. На обох системах виявлено середні ризики щодо потенційного осолонцювання ґрунтів, що дозволяє рекомендувати внесення гіпсу як обов’язковий агротехнологічний захід. Щодо впливу катіонів натрію на рослини, якість поливних вод на землях ПБЗС оцінено як низьку та середню, а на землях КЗС — як середню. Але в кінці поливного сезону, під дією температурного фактора та ймовірного припливу у водосховища по трасі транспортування мінералізованих підґрунтових вод, використання таких вод на землях КЗС вимагає суттєвого обмеження через надлишок катіонів натрію. Невеликий вихідний вміст аніонів хлору в річці Південний Буг не суттєво змінюється в процесі транспортування води і не призводить до токсичного впливу на рослини. Гідрокарбонати домінують у складі аніонів але вміст бікарбонатів не перевищує нормативних параметрів, притаманних «середній небезпеці впливу на ґрунтовий розчин». Водночас наявність відносно великої кількості аніонів гідрокарбонатів та катіонів натрію призводить до високих значень «індексу залишкового карбонату натрію» (RSCI), особливо на КЗС, що вказує на потенційну небезпеку зростання вмісту натрію у воді, що може мати негативний наслідок для ґрунту і рослини. Значення рН поливної води на всій трасі транспортування у всі терміни вимірювання найчастіше не виходять за межі діапазону параметрів, прийнятних для сільськогосподарських рослин. Отже, оцінка, застосовувана на ПБЗС та КЗС, за більшістю показників вказує на середню та низьку агрономічну якість води, а тому можливе лише обмежене її використання для поливів. Особливо це стосується земель КЗС.
Посилання
References
Bortolini, L., Maucieri, C., & Borin, M. A. (2018). A tool for the evaluation of irrigation water quality in the arid and semi-arid regions. Agronomy, 8, 23. doi: 10.3390/agronomy8020023.
USSL Staff. Diagnosis and improvement of saline and alkali soils. USDA Handbook No 60. Washington DC, USA. 1954. Retrieved from: https://www.ars.usda.gov /ARSUserFiles/20360500/hb60_pdf/hb60complete.pdf.
Ayers, R. S,. & Westcot, D. W. (1994). Water quality for agriculture. In: FAO irrigation and drainage paper, 29, Rev 1. Rome: FAO. Retrieved from: http://www.fao.org/3/t0234e/t0234E00.htm
Zaman, M., Shahid, S. A., & Heng, L. (2018). Irrigation water quality. In: Guideline for salinity assessment, mitigation and adaptation using nuclear and related technique. (pp. 113-131). Cham, Switzerland: Springer. doi: 10.1007/978-3-319-96190-3_5.
Hussain, G., Alquwaizany, A., & Al-Zarah, A. (2010). Guidelines for irrigation water quality and water management in the Kingdom of Saudi Arabia: an overview. Journal of Applied Sciences, 10(2), 79–96. Retrieved from: http://docsdrive.com/pdfs/ansinet/jas/2010/79-96.pdf
Bauder, T. A., Waskom, R. M., Sutherland, P. L., Davis, J. G., Follett, R. H., & Soltanpour, P. N. (2011). Irrigation water quality criteria. Colorado State University, Fact Sheet No. 0.506. Retrieved from: https://extension.colostate.edu/docs/pubs/crops/00506.pdf.
Kavurmac, M., & Karakuş, C.B. (2020). Evaluation of irrigation water quality by data envelopment analysis and analytic hierarchy process-based water quality indices: the case of Aksaray City, Turkey. Water Air Soil Pollut, 231(2). 55. doi: 10.1007/s11270-020-4427-z.
Nikolaou, G., Neocleous, D., Christophi, C., Heracleous, T., & Markou, M. (2020). Irrigation groundwater quality characteristics: a case study of Cyprus. Atmosphere, 11, 302. doi: 10.3390/atmos11030302 www.mdpi.com/journal/atmosphere.
Singh, K. K., Tewari, G., & Kumar, S. (2020). Evaluation of groundwater quality for suitability of irrigation purposes: a case study in the Udham Singh Nagar, Uttarakhand. Journal of Chemistry, 20, Article ID 6924026, doi: 10.1155/2020/6924026.
Ukhan, О. О., Osadchiy, V. I., Nabyvanets, Yu. B., Osadcha, N. V., & Hlotka, D. V. (2015). Typification of surface waters of the Southern Bug basin by the content of major ions, nutrients, organic matter and dissolved oxygen. Naukovi pratsi UkrNDHMI, 267, 46-55. Retrieved from: https://uhmi.org.ua/pub/np/267/ Ukhan_Osadchy_Yu_Nabyvaniets_Osadcha_Glotka_257.pdf. [in Ukrainian].
Khilchevskyi, V. K., Chunarov, O. V., Romas, M. I., Yatsiuk, M. V., & Babych, M. Ia. (2009). Water resources and river water quality of the Southern Bug basin. Kyiv: Nika-Tsentr. [in Ukrainian].
Grieve, C. M., Grattan, S. R., & Maas, E. V. (2012). Plant salt tolerance. In: W.W. Wallender and K.K. Tanji (Eds.) ASCE Manual and reports on engineering practice No. 71 Agricultural Salinity Assessment and Management (2nd Edition). ASCE, Reston, VA. Chapter 13. (pp. 405-459). Retrieved from: https://www.ars.usda.gov/ARSUserFiles/20360500/pdf_pubs/P2246.pdf
Baliuk, S. A., Romashchenkо, M. I., & Stashuk, V. A. (Eds). (2009). Scientific bases of protection and rational use of irrigated lands of Ukraine. Kyiv: Ahrarna nauka, [in Ukrainian].
Simsek, C., & Gunduz, O. (2007). IWQ index: A GIS-Integrated technique to assess irrigation water quality. Environmental monitoring and assessment, 128, 277-300. doi: 10.1007/s10661-006-9312-8.
Wilcox, L. V. (1955). Classification and use of irrigation waters. Circular 969, Washington, D.C.: United States Department of Agriculture. Retrieved from: https://ia601701.us.archive.org /23/items/classificationus969wilc/classificationus969wilc.pdf .
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія

Поширення статті здійснюється на умовах ліцензії відкритого доступу Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.