ИРРИГАЦИОННАЯ ОЦЕНКА КОЛЛЕКТОРНО-ДРЕНАЖНЫХ ВОД (КДВ) РЕГИОНА ПРИАРАЛЬЯ

К: “Ключевые аспекты научной деятельности – 2007 г” (1-15 февраля)

Сельское хозяйство /1.Организация сельского производства

Бейсетаева Раушан Кыдырбаевна

Шомантаев Асылхан Ашимович

ИРРИГАЦИОННАЯ ОЦЕНКА КОЛЛЕКТОРНО-ДРЕНАЖНЫХ ВОД (КДВ) РЕГИОНА ПРИАРАЛЬЯ

В бассейне Аральского моря отсутствие дефицита воды можно достигнуть только за счет строжайшей экономии воды в орошаемом земледелии и полного прекращения роста орошаемых площадей.

В низовьях реки Сырдарьи с увеличением поступления с массива орошения КДВ , произошло преобразование самой природы речного стока. В настоящее время в нижнем течении реки Сырдарьи сток состоит 5-70% возвратных вод (сточные и КДВ) с повышенной минерализацией. Ирригационные качества оросительных вод изменились настолько, что возникла необходимость принимать меры по предотвращению засоления и солонцевания почв.[1]

В регионе Приаралья реальна угроза не только количественного, но и качественного истощения природных вод. С увеличением объема возвратных вод увеличилась минерализация реки Сырдарьи. Ухудшение качества воды может оказать отрицательное влияние на социальные, экологические, экономические и сельскохозяйственные аспекты бассейна реки Сырдарьи.

Большое влияние на гидрохимический реки Сырдарьи на территории Казахстана оказывает сброс КДВ с орошаемых массивов Южно-Казахстанской и Кызылординской областей.

На всем протяжении реки Сырдарьи в нее впадают 146 дренажных коллекторов и 15 сбросных каналов, а в южном регионе по 20 коллекторам в реку возвращаются от 1180 до 178 млн. м³ воды в год и еще 1000-1600 млн. м³ в год сбрасываются в реку, впадающий в Аральское море. Возвратные водопотребление, достигающее 82-88%, ярко свидетельствует о расточительном природопользованием в регионе Приаралье.

Минерализация КДВ колеблется от 3,0 до 5,7 т/л и наибольшую опасность представляет содержание в них пестицидов и токсичных солей. Все это вызывает катастрофическое ухудшение качества воды, непригодной ни для питья, ни для орошения. Кроме того, содержание гидрохимических элементов в КДВ отрицательно влияет на организм человека, вызывая различного рода заболевания.

Одним из важных и основных резервов повышения водообеспеченности оросительных систем, предотвращения загрязнение поверхностных вод сточным и КДВ и пополнения акватории Аральского моря является повторное использование возвратных вод для орошения сельскохозяйственных культур.

Использование возвратных вод для орошения требует научно-обоснованного подхода к химическому составу используемой воды, технологии подготовки возвратных вод для орошения, правильному подбору сельскохозяйственных культур, влиянию на состав и свойства почвы, к качеству продукции и режиму грунтовых вод, технологии поливов сельхозкультур в системе севооборота, предотвращению засоление и осолонцевание почвы и наконец требует инженерного подхода к проектированию, строительству и эксплуатации полей орошения возвратными водами.

Коллекторно-дренажные воды региона характеризуются как воды среднеминерализованные или воды с повышенной минерализацией. В составе водорастворимых солей преобладают серно-кислый и хлористый натрий. Они характеризируется бикарбонатно, сульфатно-хлоридным составом [2,3].

Таблица 1.

Ирригационная оценка коллекторно-дренажных вод (КДВ) региона

Показатели	Ед. измер- ения	Оросительная вода				Авторы критерии
Показатели	Ед. измер- ения	КДВ	КДВ+ речная 1:2	КДВ+ речная 1:4	КДВ+ речная 1:6	Авторы критерии
Средние почвы-2,0 Тяжелые почвы-1,5	г/л ---	3,02	2,56	1,62	1,32	СЭВ и ВНИИСС
Na/Σ_{катионов}*100 ≤65	---	51,0	46,2	37,8	27,6	А.М Можейко
Na/Σ_{катионов}*100 ≤50	---	51,0	46,2	37,8	27,6	Т.К.Воротник
Na/Ca+Mg≤0.7	---	1,03	1,02	0,68	0,58	Л.Н.Василенко
Na/Ca≤10	---	1,64	1,25	1,04	0,56	М.Ф.Буданов
Σ_{катионов}/Сa+Mg≤4.0	---	4,1	3,85	3,66	3,60	-------
1.41*Na/√Ca+Mg≤8.0	---	6,8	6,4	5,8	5,2	-------
Ka=288/rNa+rCl=6.0-18.0	---	7,6	8,4	9,6	9,6	Ричарде США
(Na+K)/ (Ca+Mg)=3.0 при C=1.0-1.5	---	1,03	1,02	0,68	0,58	И.М.Соболева Стеблер
(Na+K) /(Ca+Mg)=2.0 приC≤2.0	---	1,03	1,02	0,68	0,58	Л.И.Кутепов Л.И.Сергиенко
PH=6.0-8.4	---	8,2	8,0	7,6	7,4	С.Я.Сойфер
Cl ≤ 100	Мг/л	520,0	386,0	270,0	165,0	М.Василенко
Cl ≤ 150	---	520,0	386,0	270,0	165,0	М.Ф.Буданов
Cl ≤ 300	---	520,0	386,0	270,0	165,0	А.М.Можейко
SO₄⁺≤ 500	---	1200,0	960,0	517,0	502,0	------
HCO₃≤ 500	---	400,0	360,0	307,0	218,0	СЭВ и ВНИИССВ
Ca>20	---	280,0	240,0	186,0	122,0	С.Я.Сойстер
Mg≤ 300	---	100,0	62,0	55,0	42,0	Л.И.Василенко
Mg≤ Ca	---	100<280	62<240	55<186	42<122	------
Na_общий≤ 100	---	24,6	23,2	22,6	20,8	СЭВ и ВНИИССВ
Na≤ 70	---	530,0	480,0	320,0	205,0	Л.И.Сергиенко Л.И.Василенко С.Я.Сойфер

По данным С.Я.Сойфер КДВ региона относятся к ІІ классу и пригодны для орошения сельскохозяйственных культур на легких грунтах при хорошой дрежированности.

Опираясь на многочисленные материалы научных исследовании, для условий аридности климата региона , где имеются почвы различной степени солнцеватости и для предупреждения засоления почвы при орошении КДВ на тяжелых грунтах, минерализацию КДВ можно ограничить показателем 2,0 г/л. Чтобы добиться токого уровня минерализации, необходимы разбавления их с речными водами. Степень разбавления коллекторно-дренажных вод с речными водами можно определить оринтировочно по формуле В.В Ковда (1980):

К= С_м+С_м* С_рв(1)

Где К- кратность разбавления до концентрации -2,0 г/л . На коэффициент К необходимо умножить расчетную оросительную норму после разбавления;

С_м- концентрация солей коллекторно–дренажных вод , г/л;

С_рв- концентрация солей в речной воде, используемый для разбавления , г/л.

Для нашего случая степень разбавления составит:

К= 3,02+3,02*0,9=5,712≈ 6,0 раз.

Очень важно контролировать придельное содержании натрия и кальция , в целях предупреждения осолонцевания почвы. Особенно соотношение катионов. Для тяжелых почв региона соотношения Na/Ca+Mg не должно превышать -2,0 при минерализации воды 2,0 г/л (по С.И. Сергиенко)

Наличие почве хлора в количестве 0,01 % уже вызывает угнетение всходов растении и подавляет дальнейшее развитие. Поэтому минимальная содержание хлоридов в коллекторно-дренажных водах, используемых для орошения тяжелых лугово-болотных почв, не должно превышать 300мг/л.

Кроме натриевого осолонцевания почв при орошения минерализованными коллекторно-дренажными водами, существует опасность магниевого осолонцевания почвы. В связи с этим необходимо контролировать содержание в коллекторно–дренажных водах кальция и магния: в поливной воде должно быть Са/Мg>1,0, в этом случая не будет магниевого осолонцевания почвы. Содержания кальция поливной воде должно быть более 20,0мг/л (по С.Я. Сойфери Л.И. Василенко).

Сопоставляя указанные требования к составу КДВ с фактическими данными (таблица 1) можно заметить, что содержание сульфатов в КДВ превышает предел допустимого более 2,0 раза (1200 против 5000), хлоридов также в 2 раза, содержание солей по сухому остатку в 1,5 раза (3,02г/л против 2,0г/л), содержание натрия в 7 раз (530 против 70 мг/л ).

Поэтому КДВ региона следует смешивать с речными водами в соотношении 1:6, так как минерализация речной воды так же повышенная-0,9г/л.

Следует отметить, что КДВ региона после разбавления с речной водой в различных соотношениях удовлетворяют основным требованиям оценочных формул многих авторов (таблица 1).

Преобладание в разбавленных водах содержание двух валентных катионов кальция и магния под одно валентными щелочными металлами является существенным положительным моментом. КДВ свойственно содержание микроэлементов питания в растении, вымытых из дренированной толщей почв, что придает им удобрительную ценность. В целом содержание микроэлементов соответствует нормам допустимой концентрации (таблица 2)

Таблица 2

Содержание микроэлементов питания растении речных,

сточных и КДВ региона, мг/л

Показатели	Речные воды	КДВ	Сточные Воды	Открытые водоемы	ПДК для оросительных вод
Кобальт (Со)	0,004	0,027	0,42	1,0	1,0
Марганец (Мn)	0,008	0,061	0,61	1,0	1,0
Цинк (Zn)	0,005	0,015	0,082	1,0	1,0
Молибден (Мо)	0,0001	0,0002	0,08	0,5	1,5

Таким образом в сточной и КДВ региона содержится определенное количество элементов минерального питания– азот, фосфор и калия, которые находиться в растворенной легкодоступной форме и множество микроэлементов, которые попадая в почву могут служить пищей для растении, что очень важно в условиях рыночной экономики для сельского хозяйства.

Следует отметить, что разные методы оценки пригодности КДВ для полива сельскохозяйственных культур, обладают разной надежностью и точностью. Поэтому окончательную пригодность того или иного вида поливной воды покажет само растение, следовательно нужны полевые опыты.

Литература

1. Шомантаев А.А. «Гидрохимический режим водотоков и сельскохозяйственное использование сточных и коллекторно-дренажных вод в низовьях реки Сырдарьи». Монография г. Кызылорда, 2001, стр 100-104.

2. Шомантаев А.А., Зубаиров О.З. «Химическая характеристика сбрасываемых коллекторно-дренажных вод в реку Сырдарью (Нижнего течения)» ЦНТИ г. Кызылорда, 1998.

3. Шомантаев А.А. «Ресурсы поверхностных, сточных и коллекторно-дренажных вод (КДВ) в низовьях реки Сырдарьи и их агромелиоративные характеристики » Журнал «Вестник» сельскохозяйственной науки Казахстана, Алматы «Бастау» № 7.- 2001, стр 35-37.