Романова
Н.В, д.б.н. Корляков А.С.
Дальневосточный
государственный технический университет (ДВГТУ), г. Владивосток, Российская
Федерация
Исследование
возможности использования коллекторно-сбросных вод для орошения риса
Приморского края
Приморский
край всегда считался одним из перспективных районов рисосеяния страны. Еще лет
10-15 назад Приморье было единственным поставщиком риса в Сибири и на Дальнем
Востоке. В то же время рисосеяние в Приморском крае считается относительно
молодым среди других отраслей сельскохозяйственного производства: ведет историю
примерно с 1918-25 годов. Развитие рисосеяния тесно связано с природно-климатическими условиями, но
в не меньшей степени зависит и от антропогенного воздействия. Рисосеяние
Приморья испытывает определённые экологические. В пользу развития отрасли
говорят множество фактов природно-климатического, экономического и ресурсного
характера. Но существуют не менее важные негативные стороны в ее развитии, и
самой главной причиной в данном случае является низкая урожайность выращиваемой
культуры.
В настоящее время в зоне рисосеяния Приморья могут найти
широкое внедрение предложения по рациональному (водооборотному) использованию
коллекторно-сбросных вод на орошение риса. Несмотря на то, что расход воды на
орошение риса в Приморье в 3-4 раза, меньше по сравнению с другими рисосеющими районами нашей страны, вопрос о рациональном
использовании пресной воды на орошение требует дальнейших исследований.
При разработке мероприятий, направленных на улучшение
мелиоративного состояния рисовых полей и охрану окружающей среды, необходимо
проводить постоянный учет стока сбросных и коллекторно-дренажных вод и стока
растворенных веществ. Учет стока воды дает возможность оценить принятые нормы и
режимы орошения, работу водозаборов, магистральных каналов, распределительной и
сбросной сети, системы в целом и вопросы гидрологического режима водоисточников и водоприемников. Учет стока растворенных
веществ позволяет оценить химический состав, состояние осолонцевания
орошаемых почв, установить количественные характеристики вымывания солей и
удобрений сбросными водами, определить вынос химических соединений
коллекторно-сбросными водами, их влияние на качество водоприемников и
возможность использования сбросных и коллекторно-дренажных вод для орошения
риса. [1]
Сток коллекторно-сбросных вод зависит от режима орошения,
фильтрационных свойств почвогрунтов, уровня и режима,
грунтовых вод, конструкции оросительной системы, состояния коллекторно-сбросной
сети и погодных условий. В Приморье рисовые системы характеризуются низкими
фильтрационными свойствами почвогрунтов и высокими
уровнями грунтовых вод. В силу этих особенностей и других факторов сток с
рисовых систем за оросительный период составляет около 30 % водозабора. Он
образуется за счет фильтрационных и технических потерь оросительной воды из
сети оросительных и сбросных каналов и из чеков, технологических сбросов при
регулировании слоя затопления в соответствии с агротехническими требованиями.
Изучение качества оросительных и коллекторно-сбросных вод
проводилось в производственных условиях совхоза им. 50-летия Комсомола Приморья
(Сиваковский стационар).
Гидрогеологические условия данной территории характеризуются
с поверхности 3-8 метровой толщей водонасыщенных глин
гидрогеологической замкнутостью и слабой естественной дренированностью.
Минерализация грунтовых вод не превышает 0,5 г/л. Тяжелый механический состав почвогрунтов, наличие в них глинистого минерала типа
монтмориллонита и высокодисперсных гидрослюд предопределяет их значительную гидрофильность и слабую водопроницаемость после увлажнения.
В этом случае они служат надежным экраном фильтрации оросительных вод, которые,
в основном, расходуются на испарение и транспирацию.
Источниками орошения рисовых систем Приморья являются оз.
Ханка и приток реки Уссури река Арсеньевка. Исследования
химического состава воды оз. Ханка показали, что минерализация воды в течение
вегетационного периода колеблется от 0,07 до 0,1 г/л. В катионной части
преобладают кальций и натриевая группа, а в анионной - бикарбонаты, причем,
последние преобладают над катионами. Вода имеет слабощелочную реакцию
среды. По данным химического анализа воды оз. Ханка, эквивалентное отношение
суммы катионов кальция и магния к сумме натрия и калия колеблется от 1,1 до
2,2. Произведение коэффициента 0,23 на сухой остаток изменяется от 0,02 до
0,04. При этом опасность осолонцевания почвы в
результате поглощения ею ионов натрия из оросительной
воды не возникает, так как эквивалентное отношение больше произведения
коэффициента 0,23 на сухой остаток. Качество воды оз. Ханка по ирригационному
(щелочному) коэффициенту хорошее (более 18). Показатели качества води реки Арсеньевка существенно не отличаются.
По химическому составу оросительные
и дренажные воды пресные, а по качественному - гидрокарбонатно-кальциевые. Они имеют
слабокислую или слабощелочную реакцию (рН = 5,8-7,6).
Минерализация оросительных вод варьирует от 96 до 132 мг/л, а минерализация
дренажных вод от 174 до 200 мг/л. Анализ данных дренажных вод показал, что
незначительное повышение кислотности этих вод объясняется переходом ионов
водорода из почвы в раствор при просачивании к дренам. В химическом составе
дренажных вод возрастает количество гидрокарбонат-ионов
и катионов натриевой группы. Содержание кислорода в воде связано с окислением
взвешенного и растворимого органического вещества, с температурой воды и
дыханием водных растений. Максимальная его концентрация приходится на летний
период (3-9 мг/л). Незначительные колебания концентрации растворимых солей
(сульфатов и хлоридов кальция и магния) в оросительных и дренажных водах
объясняются некоторой выщелочностью почв рисовых
систем Приморья. Биогенные вещества в исследуемых водах образуются за счет разложения
органических остатков и внесения минеральных удобрений на рисовые чеки. Режим
нитратов и нитритов характеризуется минеральным их содержанием. Концентрация
этих подвижных элементов колеблется в пределах сотых и десятых долей
миллиграмма на 1 л, а чаще всего они отсутствуют. Концентрация аммония в воде
обычно колеблется в пределах до десятых долей миллиграмма на 1 л. Содержание
фосфора в воде очень незначительное. Во многих пробах фосфор отсутствует. В
период подкормки риса фосфорными удобрениями концентрация его возрастает до 0,3
мг/л. Содержание растворимого кислорода колеблется в оросительных и сбросных
водах от 8 до 12, в дренажных - от 2 до 6 мг/л.
Таким образом, по химическому составу коллекторно-сбросные
воды пригодны для орошения риса и могут использоваться без разбавления для
повторного орошения.
Минерализация сбросных вод в оросительный период изменяется
от 0,1 до 0,2, а дренажных - от 0,15 до 0,3 г/л. Во всех случаях минерализация
воды в рисовых чеках превышает минерализацию воды источников орошения на
20-50%. Увеличение концентрации происходит в результате поверхностного испарения
поливной воды на слабодренируемых рисовых чеках.
Использование сбросных вод рисовых систем по "замкнутому циклу"
способствует улучшению охраны водотоков и водоемов от загрязнения пестицидами и
удобрениями. Использование сбросной воды на орошение риса повышает водообеспеченность системы, не вызывая при этом ухудшение
мелиоративного состояния орошаемых земель. При совмещенном механическом
варианте подача коллекторно-сбросной и поливной воды на системы осуществляется
на протяжении всего оросительного периода.
В практике рисосеяния Приморья на двух системах
осуществляется использование сбросных вод с рисовых полей для повторного
орошения риса с помощью Сиваковской и Новосельской насосных станций двойного действия. При напряженном
водном балансе повторное использование оросительной воды возможно и на
Арсеньевской рисовой системе. Производительность Сиваковской
насосной станции - 56 м3/с. Станция
рассчитана на орошение 35 тыс. га рисовых севооборотов и осушение 16 тыс. га
мелиорированных земель. В период наличия воды в коллекторно-сбросной сети
водозабор осуществляется из магистрального коллектора. Недостающий объем воды
на орошение подается из оз. Ханка. Новосельская
насосная станция производительностью 15 м3/c рассчитана на орошение 4,6 тыс. га рисовых систем и осушение
8 тыс. га мелиорированных земель. Работая в режиме орошения, насосная станция
забирает воду из главного коллектора левобережной системы совхоза "Новосельский". При недостатке оросительной воды
используются также воды из р. Спассовка.
[2]
Экономия оросительной воды, образуемая при использовании
коллекторно-сбросных вод на орошение риса, позволяет сократить объем водозабора
или расширить площадь орошения. В первом случае достигается дополнительный
эффект от уменьшения расходов на подачу оросительной воды, а во втором -
уменьшение ущерба, наносимого природной среде, оздоровлением прилегающей
территории и улучшением экологических условий, которые могут условно
оцениваться увеличением численности особей дикой фауны и флоры, реликтовых
месторождений.
Рассматриваемая тенденция использования сбросных вод для
орошения риса требует решения ряда технических задач: устройства дополнительной
сети подводящих каналов от магистрального сброса, к насосной станции и строительства
насосных станций для переброски этих вод в оросительную сеть. При этом разработка специальных технических решений может быть
осуществлена, по различным схемам: прямоточная схема - отработ
Литература:
1. Костенков Н.М., Бурин А.С., Григорьева А.И. К вопросу о химизме коллекторно-дренажных
вод рисовых систем Приморья // Избыточно увлажненные
почвы Дальнего Востока и их мелиорации: Владивосток, 1973.- вып.
2. - С 287 – 289.
2. Корляков А.С. Эколого-мелиоративная оценка почв
зоны рисосеяния Российского Дальнего Востока. –
Владивосток: Изд-во Дальневосточного ун-та, 1998. – 292 с.