УДК 628.631.8

Набиоллина М.С., Жайлаубаева М.М., Бакенова Ж.Б.

Казахский национальный аграрный университет,Казахстан,г .Алматы

Исследования очистительной способности почвы при различных нормах нагрузки

Сточные воды, попадая в почву, вступают во взаимодействие с различными соединениями, как в самой почве, так и с растворенными в ней веществами. При этом почва поглощает определенное количество ингредиентов.

Наиболее приемлемым методом учета миграции веществ в почве, является лизиметрический метод, отражающий процессы протекания в почве близких к природной среде. Этот вопрос изучались нами на почвах среднего механического состава.

Данные таблицы 1 показывают, что сточные воды после фильтрации через метровый слой почвы (инфильтрат) по содержанию компонентов приближаются к речной воде. Наблюдается снижение содержание почти всех компонентов. При первом поливе, по расчету, увлажняется 60 см слой почвы. Поэтому, фильтрата через метровой слой почвы не было. При первом поливе 50 см слой почвы при нагрузке 700 м³/га поглощал до 80 % анионов и катионов. Поглощаемость кальция и магния меньше всех. Отмечается высокая поглощаемость азота и фосфора.

Снижения поглотительной способности почвы при увеличении нормы нагрузки были отмечены исследованиями В.Т. Додолиной, М.Шульца, О.Зубаирова. Например, по данным О. Зубаирова высокая поглотительная способность сероземных почв среднего механического состава отмечена при одноразовой нагрузке 900 м³/га. С увеличением мощности почвенного слоя возрастает степень очистки. Инфильтраты из 100 см слоя несколько беднее всеми компонентами. Водорастворимых солей в метровом слое поглощается до 90%, фосфора задерживается до 95% и общего азота –до 91%.

Таблица 1

Поглощение почвой химических компонентов сточных вод, мг/л (среднесуглинистые почвы)

Показатели	pH	HCO3	Cl	SO4	Ca	Mg	Na+K	N	NH4	P2O5
1 полив ,m =700 м^3/га, слой 0-50см
Исходные	7,6	317,2	113,6	345,6	90,0	57,6	138,4	29,8	15,0	9,6
Фильтрат	7,6	69,78	21,6	71,2	26,64	18,20	28,51	2,8	2,9	0,0
% к исходной очистке		78,0	81,0	79,4	70,4	68,4	79,4	90,6	80,4	95,0
4 полив ,m =900 м^3/га, слой 0-50см
Исходные	7,7	326,0	124,1	302,8	102,0	61,9	110,4	32,4	15,6	8,2
Фильтрат	76,	114,8	24,32	60,76	32,44	25,44	34,67	3,8	1,15	0,70
% к исходной очистке		61,0	52,2	37,8	51,0	47,0	50,0	60,0	42,6	61,0
4 полив ,m =900 м^3/га, слой 100см
Исходные	7,7	326,0	124,1	302,8	102,0	61,9	110,4	32,4	15,6	8,2
Фильтрат	7,6	110,2	20,3	55,7	30,0	20,4	30,6	3,0	1,1	0,7
% к исходной очистке		88,0	84,0	88,0	86,0	90,0	86,0	94,0	-	9,0
4 полив ,m =1200 м^3/га, слой 0-50см
Исходные	7,7	326,0	124,1	302,8	102,0	61,9	110,4	32,4	15,6	8,2
Фильтрат	7,6	158,4	61,8	213,2	61,1	39,37	54,98	13,61	7,3	5,1
% к исходной очистке		51,4	50,2	29,6	40,1	36,4	50,2	58,0	53,0	38,0

Например, при проведении 4-го полива, при норме 1200 м³/га, поглощаемость водорастворимых солей метровым слоем почвы колебалась в пределах 58-80%, азота 88%, фосфора 91%, а при уменьшении нагрузок до 900 м³/га поглощаемость метрового слоя почвы водорастворимых солей доходит до 88%, азота и фосфора до 92-94%. Следовательно, одним из основных факторов высокой степени очистки сточных вод должен быть условия соблюдения рациональных норм нагрузки на поля орошения. В этом случая обеспечивается нормальное протекание в почве процессов сорбции, механические, физические поглощения и биохимическое разложение.

Во время поливов почва с определенной интенсивностью поглощает различные вещества, часть которых будет употребляться сельскохозяйственной культурой за межполивной период, а часть под действием указанных процессов разлагается на простые соединения.

Различные слои почвы по-разному поглощают ингредиентов сточных вод во время поливов. наибольшее их количество задерживается слоем почвы 0-60 см горизонте (таблица 2).

Таблица 2

Степень очистки сточных вод различными слоями сероземных почв среднего механического состава

Горизонт, см	Поливная норма, м^3/га	HCO3	Cl	SO4	Ca	Mg	Na+K
0-30	700	121,0	20,0	74,0	31,2	12,2	51,6
0-30	900	105,6	21,2	70,8	28,0	10,6	50,4
30-60	700	96,4	11,6	35,2	11,4	5,8	25,6
30-60	900	86,6	10,2	30,6	10,8	6,0	20,4
60-100	700	15,6	6,8	20,2	5,6	4,6	7,4
60-100	900	12,4	5,4	18,4	5,4	4,2	6,6
Исходное содержание	900	240,0	40,51	175,2	78,0	22,0	106,0

Степень очистки сточных вод во всех горизонтах снижается по мере увеличения поливных норм. Высокий эффект очистки обеспечивается слоем почвы 0-100 см, где водорастворимые соли доходят до 97%. Данные таблицы 2 коррелируется с данными В.Т.Додолиной, З.Стручавичус, В.И. Марымовым и др. Поглотительная способность лугово-болотных почв тяжелого механического состава несколько меньше. При поливе миграция водорастворимых солей за 50 см слоем почв составляет в пределах от 18 до 23%, азота 12-14% и фосфора 11-24 % (таблица3). При увеличений нормы нагрузок так же происходит уменьшения поглотительной способности почв. Например, при нагрузке 3900 м³/га за 50 см слоем почвы вымыто от 18 до 25% водорасторимых солей, а при нагрузке 5000 м³/га –от 20-33%.

Таблица 3

Миграция химических элементов в почве при поливе сточными водами в условиях лугово-болотных почв, в кг/га

Показатели	м, м^3/га	Cl	SO4	Ca	Mg	Na+K	N	P2O5
Поступило	3900	440,0	1346,0	3511,0	225,0	538,0	117,0	39,0
Вымыто из 50 см слоя	1500	77,7	317,4	81,54	50,6	115,0	15,9	4,35
% поглощения	-	18,0	23,0	23,0	23,0	25,5	14,0	11,0
Поступило	5000	565,0	1730,0	450,0	290,0	690,0	150,0	50,0
Вымыто из 50 см слоя	2400	148,0	511,0	146,0	95,0	130,0	18,0	12,0
% поглощения	-	26,2	30,0	32,0	33,0	20,0	12,0	24,0

Сравнительно высокой степенью миграции характеризуется хлор, гидрокарбонаты, кальций и магний. В целом, степень очистки сточных вод на полях орошения довольно высокая. С увеличением поливной нормы миграция химических элементов несколько возрастает. Поэтому одним из основных факторов успешного использования сточных вод на полях орошения является соблюдение оптимального поливного режима. При высоких нормах появляется поверхностный сток с полей орошения, который может привести к загрязнению водоисточников.

В данной зоне, на средне и тяжелосуглинистых почвах оптимальная поливная норма находится в пределах до 900-1100 м³/га сточные воды при этой норме хорошо впитываются в почву, большая часть химических компонентов задерживается в слое. При уменьшении нормы нагрузки так же уменьшается поглощаемость азота и фосфора, однако эти элементы сточных вод, как правило, будут поглощены нижеследующими слоями почвы. Многие исследования доказывают, что доочистка сточных вод, в основном, завершается в 3-х метровом слое почвы. поэтому рекомендуется, чтобы уровень грунтовых вод в зоне орошения сточными водами должен находиться ниже 3-х метров.

В условиях орошения сточными водами необходимо поддерживать равновесие между поступлением различных веществ из сточных вод и использованием их растениями, которые в основном, регулируются межполивными периодами.

Литература:

1. Зубаиров О.З. Сточные воды и использование их в сельском хозяйстве. – Алматы: Агроуниверситет, 2011.

2. Додолина В.Т. Оценка пригодности сточных вод для орошения в различных почвенно-климатических зонах естественные методы очистки сточных вод и их использование в сельском хозяйстве. - М.: 1972.

3. Зубаиров О.З., Айменов А.Т., Константинов В.М. Использование сточных вод для орошения сельскохозяйственных культур в Казахстане и перспективы его развития// Использование городских и сточных вод для орошения. -М.: ВНИИГиМ, 1982.

4. Костяков А.Н. Основы сельскохозяйственной мелиорации. -М.: Колос, 1971.