Оцінка придатності стічних вод для зрошення сільськогосподарських культур

Abstract

Мета. Здійснити оцінку придатності стічних вод для зрошення сільськогосподарських культур за агрономічними критеріями. Методи. Придатність каналізаційно-поверхневих стоків за агрономічними критеріями для зрошення сільськогосподарських культур встановлена у відповідності до ДСТУ 2730:2015 «Захист довкілля. Якість природної води для зрошення. Агрономічні критерії», можливість розширення площ зрошення розраховано за методикою розрахунку ресурсозберігаючих режимів зрошення сільськогосподарських культур. Оцінка придатності стічних вод для зрошення включала рівень небезпеки розвитку деструктивних процесів на зрошуваних ґрунтах, за показниками засолення ґрунтів за сумою токсичних солей; залуження ґрунтів за загальною та токсичною лужністю; осолонцювання ґрунтів за відношенням вмісту лужних катіонів натрію і калію до суми усіх катіонів. Результати досліджень. Згідно проведених досліджень встановлено, що несприятливі кліматичні умови, які проявляються у недостатньому природному вологозабезпеченні на території Херсонської області для ведення сільського господарства вимагають пошук альтернативних джерел зрошення сільськогосподарських культур. Тому для підвищення продуктивності рослинництва та покращення ефективності використання земельно-ресурсного потенціалу запропоновано застосування рециклінгових технологій водокористування із залученням каналізаційно-зливових стічних вод для підґрунтового зрошення сільськогосподарських культур на міських та приміських землях. Згідно проведеної оцінки придатності стічних вод за агрономічними критеріями для зрошування запропонованої зерново-кормової сівозміни, встановлено, що вода відноситься до другого класу придатності, може бути використана для зрошення сільськогосподарських земель із умовою обов’язкового попереднього покращення. У якості доочистки стічних вод запропоновано спорудження інженерно-біологічної споруди типу біоплато. За обсягом щорічного утворення поверхнево-каналізаційних міських стоків урбосистеми Херсон об’ємом 20,5 млн. м3, площа зрошувальних земель може сягати до 9468 га. Висновки. Ефективним заходом раціонального використання водних ресурсів, вирішення проблеми дефіциту природного вологозабезпечення, підвищення ефективності ведення сільського господарства в умовах посушливого клімату запропоновано впровадження оптимізованої сівозміни, застосування ресурсозберігаючих режимів зрошення сільськогосподарських культур із застосуванням очищених поверхнево-каналізаційних вод відповідно агрономічним вимогам якості поливної води.

Purpose. To evaluate the suitability of wastewater for crop irrigation by agronomic criteria. Methods. The suitability of surface sewage effluents for crop irrigation by agronomic criteria was established according to the State Standard 2730:2015 “Environmental protection. Quality of natural water for irrigation. Agronomic criteria”. The possibility of enlarging irrigation areas was determined by the method of calculating resource-saving regimes for crop irrigation. Evaluation of the suitability of wastewater for irrigation considered the threat level of the development of destructive processes on irrigated soils, by the indexes of soil salinity by the sum of toxic salts; soil alkalization by general and toxic alkalinity; soil salinization by the ratio of the content of alkaline sodium and potassium cations and the sum of all the cations. Research results. The research made it possible to establish that unfavorable weather conditions manifesting themselves in the lack of natural moisture supply in the territory of Kherson region for farming require searching for alternative sources for crop irrigation. Therefore, in order to increase productivity of crop production and improve efficiency of using the potential of land resources we suggest applying recucling technologies of water use using sewage effluents and and stormwater for crop sub-irrigation on urban and suburban lands. According to our evaluation of the suitability of wastewater by agronomic criteria for irrigating the suggested grain and fodder crop rotation, we established that the water is referred to the second class of suitability and can be used for crop irrigation provided that it is to be improved prior to use. We recommend construction of an engineering-biological structure of a bio-plateau type for additional treatment of wastewater. The area of irrigated lands can reach 9468 ha by the amount of annual urban surface sewage effluents of the urbosystem Kherson with the capacity of 20.5 million m3. Conclusions. We suggest applying optimized crop rotation and resource-saving regimes for crop irrigation with using treated surface sewage effluents according to agronomic requirements for the quality of irrigation water as an efficient measure for efficient use of water resources, for solving the problem of scarcity of natural moisture supply and increasing agricultural efficiency under conditions of dry climate.