Вплив мінералізованих поливних вод на ґрунти та екосистеми
Анотація
Екологічна якість ґрунтів і сільськогосподарської продукції залежить від рівня мінералізації поливної води. Особливо негативно це проявляється в умовах Півдня України в межах Причорноморських територій де формування поливних вод в басейні річки Інгулець залежить від впливу Криворізького залізорудного басейну розташованого в басейні річки. Скиди високомінералізованих шахтних вод в річковий басейн призводять до зміни швидкості течії у річці з 4 м³/сек до 20 м³/сек , що негативно впливає на життєві умови флори і фауни. Залежно від хімічного складу скидів змінюється мінералізація поливної води від 1,393 г/дм³ до 1,7608 г/дм³, а іноді досягає 4,349 г/дм³. За хімічним складом поливна вода формується як гідрокарбонатно-сульфатно-хлоридна при майже однаковому вмісту сульфатів та хлоридів, кальцієво-магнієво-натрієва зі значною перевагою натрію. Динаміка показників якості поливної води протягом 2013-2021 років свідчить про зростання найбільш небезпечних для ґрунтів показників: водневого показника ґрунтового розчину (рН) від 7,7 до 8,4, вмісту іонів хлору (Clֿ) – від 9,52 до 10,77 мекв/дм³ та натрію (Na+ ) – від 9,52 до 13,33 мекв/дм³. За допомогою кореляційного і регресійного аналізів виявлені закономірності формування гідрохімічного складу води і встановлено сильний функціональний зв'язок між мінералізацією та іонами хлору (r = 0,99) та сульфат-іонами (r = 0,99), між мінералізацією та гідрокарбонат-іонами (r = 0,47). В міру підвищення мінералізації води пропорційно зростає вміст іонів хлору та сульфат-іонів, гідрокарбонат-іони відіграють другорядну роль у формуванні гідрохімічного складу. Доведено, що для запобігання перевищення іонів хлору більше 350 мекв/дм3 та сульфат-іонів – 500 мекв/дм3 мінералізація зрошувальної води не повинна перевищувати 1500 мг/дм3, а для запобігання перевищення іонів хлору більше 350 мекв/дм3 витрати води із каналу повинні бути не менш 9,0 м3/с.
Завантаження
Посилання
Vozhehova R. A. ed. (2018). Scientific bases of adaptation of agricultural systems to climate change in the South-ern Steppe of Ukraine. Kherson: OLDI-PLUS, 752 [in Ukrainian]
Tukenova Z., Mustafayev M., Alimzhanova M., Akylbekova T. &Ashimuly K. (2021). Influence of pesticides on the biological activity of light chestnut soils in South-East Kazakhstan. Water and Land Development, 48 (I–III): 141–147. Available at: https://www.itp.edu.pl/JWLD/files/Tukenowa-Mustafayev-et-al-785.pdf
Kovalenko P. I. (2011). Actual problems of the use of water resources and reclaimed land at the current stage. Land reclamation and water management, 99, 5–16 [in Ukrainian]
Chandra A. Madramootoo. (2011). Water Management for Global Food Security/ McGill University, Macdonald Campus, 21,111 Lakeshore Road Ste. Anne de Bellevue QC H9X 3V9, Canada. 136. Available at: https://www.mcgill.ca/macdonald/GFS_Seminar_Cafiero
Volochnyuk E. G. (2002). Formation of water quality of Ingulets irrigation system. Taurian Scientific Bulletin. Kherson, 21, 130-133. [in Ukrainian] Available at: https://www.google.com/search?q
Morozov O.V., KozlenkoYe.V., Morozov V.V. (2021). Modern problems of formation of water quality of the Ingulets Irrigation System in case of application of washing of the Ingulets river during April-August and ways of their de-cision. Agrarian innovations, 7, 53-59. [in Ukrainian]. Available at: http://agrarian-innovations.izpr.ks.ua/index.php/agrarian/article/view/145
Tukenova Z., Akylbekova T., Alimzhanova M., Ashimoly K.&Saparov A. (2020). Environmental assessment of the impact of technogenic factors on the soil mesofauna of the South-East of Kazakhstan and development bio indica-tive and indicative factors. Journal of Engineering and Applied Sciences, 15(22), 2706-2712. Available at: http://www.arpnjournals.org/jeas/research_papers/rp_2020/jeas_1120_8408.pdf
Mustafaev, F., Mustafaev, M. (2019). Water-salt regime in the melioration Soils of the Shriven Plan and there influ-ence on agricultural plants prod activity (Ujar Support Station). JOUR, 8, 258. Available at: https://www.researchgate.net/publication/345028168_Water-salt_regime_in_the_meliorated_soils_of_the_Shirvan_Plain_and_their_influence_on_agricultural_plants_productivity_Ujar_Support_Station
Morozov O.V., Kozlenko Ye.V., Morozov V.V. (2021). Water-salt anthropogenic load on long-term irrigated soils of the Ingulets massif. Irrigation agriculture. 76, 43-48. [in Ukrainian]. Available at: http://izpr.ks.ua/arkhiv?id=89
Melashych A.V., Safonova O.P., Kokovikhin S. V., Pisarenko P.V. (2010). Comparative characteristics of the ecolog-ical condition of irrigated lands by the differentiation of the depth of groundwater. Irrigation agriculture. 53, 29-41. Available at: http://izpr.ks.ua/archive/2010/53/53_2010.pdf
Melashych A.V., Pisarenko P.V., Bidnina I.O.,Melashych T.A. (2011).Features of the soil-forming process in dark chestnut soil with different methods of irrigation. Irrigation agriculture. 55, 24-29. [in Ukrainian]. Available at: http://izpr.ks.ua/archive/2011/55/5.pdf
Communication from the Commission to the European Parliament, the Council, the European Economic and So-cial– European Commission (2014). Brussels, 16.4.2013.COM.216 final. 11. Available at: http://ec.europa.eu/transparency/regdoc/rep/1/2013/EN/1-2013-216-EN-F1-1.Pdf
Romashchenko М.I. (2020). The impact of modern climate change on water resources and agricultural production. Land reclamation and water management. 1, 5-22 [in Ukrainian]. Available at: https://mivg.iwpim.com.ua/index.php/mivg/article/view/235
Bucknall, J., Bucknall, I. Klytchnikova, J. Lampietti & M. Thurman J. Washington (2003). Irrigation in Central Asia: social, economic and environmental considerations. DC, 104. Available at: http://web.worldbank.org/archive/website00504/WEB/OTHER/176B6FDD.HTM?Opendocument
Global Water Partnership. Water Management and Ecosystems: Living with Change (2009). Technical Committee (TEC) Background Paper. Stockholm, 74. Available at: https://www.gwp.org/globalassets/global/toolbox/publications/background-papers/gwp_tec_19_web.pdf
Middle Willamette Agricultural Water Quality Management Area Plan. (2020). Oregon Dept. of Agriculture. 74. Available at: https://www.oregon.gov/oda/shared/Documents/Publications/NaturalResources/WillametteMiddleAWQMAreaPlan.pdf
Ayers, R.S., Westcot, D.W. (1985; access 07.09.2021). Water quality for agriculture. FAO Irrigation and drainage paper, 29, 1, 192. Available at: https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-319-96190-3_5
Zaman, М., Shahid, Sh., Heng, L. (2018). Guideline for Salinity Assessment, Mitigation and Adaptation Using Nu-clear and Related Techniques. Irrigation Water Quality, 164. Available at: https://library.oapen.org/bitstream/id/fa591144-4b76-41b4-a297-791b27c51720/1007237.pdf
Zaman, М., Shahid, Sh., Heng, L. (2018). Guideline for Salinity Assessment, Mitigation and Adaptation Using Nu-clear and Related Techniques. FAO/IAEA. Irrigation Systems and Zones of Salinity Development, 91-111. Available at: https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-319-96190-3_4
Ben-Gal, A. & Shani, U. (2002). Yield, transpiration and growth of tomatoes under combined excess boron and salinity stress. Plant Soil. American Journal of Plant Sciences, 6, 9. Available at: https://scirp.org/reference/referencespapers.aspx?referenceid=1496531
Bucknall, J., Klytchnikova, I., Lampietti, J., Lundell, M. fnd Thurman, M. (2003). Irrigation in Central Asia: social, economic and environmental considerations. Washington. The World Bank, 104. Available at: http://web.worldbank.org/archive/website00504/WEB/PDF/IRRIGATI.PDF
Chandra A. Madramootoo (2011). Water Management for Global Food Security. McGill Institute for Global Food Security Montreal, Canada, 136. Available at: https://www.mcgill.ca/macdonald/GFS_Seminar_Cafiero
Communication from the Commission to the European Parliament, the Council, the European Economic and So-cial–European Commission (2022). Council’s of the European Union. General Secretariat, 178 pp. Available at: https://www.consilium.europa.eu/media/60869/20213371_pdf_qc0221838enn_002.pdf
Global Water Partnership. Water Management and Ecosystems: Living with Change (2009). Technical Committee (TEC) Background Paper. Stockholm, Sweden, 23, 74. Available at: https://www.inbo-news.org/IMG/pdf/GWP-INBOHandbookForIWRMinBasins.pdf
Carter, C., Grieve, C., Poss, J., Suarez, D. (2005). Production and ion uptake of Celosia argentea irrigated with saline wastewaters. Scientia Horticultural, 106, 381–394. Available at: https://www.ars.usda.gov/arsuserfiles/20360500/pdf_pubs/P2021.pdf
Carter, C.T., Grieve, C.M. & Poss, J.A. (2005). Salinity effects on emergence, survival, and ion accumulation of Limonium perezii. Plant Horticultural, 28, 7, 1243–1257. Available at: https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1081/PLN-200063293
Lozovitskyi P., Shevel I. (2000). Chemical composition of irrigation water of Ingulets irrigation system. Water man-agement of Ukraine, 1–2, 6–9 [in Ukrainian].
Riabkov S.V., Usata L.H., Nоvаthоk, І.О. Nоvаthоk (2013). On the impact of drip irrigation, irrigation water quality and fertilizers on soil processes and productivity of orchards. [in Ukrainian]. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Vnuvgp_tekhn_2016_3_11
Ilnicki, P. (2014). Emissions of nitrogen and phosphorus into rivers from agricultural land – selected controversial issues Piotr. Journal of Water and Land Development, 23 (X–XII): 31–39. https://journals.pan.pl/dlibra/publication/104144/edition/90149/content
Attoui, B., Toumi, N., Messaoudi, S., Benrabah, S. (2016). Degradation of water quality: the case of plain west of Annaba (northeast Algeria). Journal of Water and Land Development, 31 (X–XII): 3–10. Available at: https://journals.pan.pl/dlibra/publication/116147/edition/100936/content
Marcinkowski, P., Piniewski, M., Kardel, I., Srinivasan, R., Okruszko, T. (2016). Challenges in modelling of water quantity and quality in two contrasting meso-scale catchments in Poland. Journal of Water and Land Develop-ment, 31 (X–XII): 97–111. Available at: https://journals.pan.pl/dlibra/publication/116156/edition/100945/content
DSTU 4077-2001 ISO 10523: 1994, MOD. (2003). Water quality. Determination of pH [Effective from 2003-07-01]. Kyiv, 16. (Nationalstandart of Ukraine) [in Ukrainian].
DSTU 7244:2011.(2012). Soil quality. Special raw material zones. General requirements. [Effective from 2012-01-01]. Kyiv. (Nationalstandart of Ukraine) [in Ukrainian]
DSTU 2730:2015 (2016). Quality of natural water for irrigation. Agronomic criteria. Kyiv: State Enterprise "Ukrainian Research and Training Center [in Ukrainian]
DSTU 7591:2014 (2015). Water quality for drip irrigation systems. Agronomic, ecological and technical criteria. Kyiv: State Enterprise "Ukrainian Research and Training Center, 16 [in Ukrainian]
DSTU 3866-99 (2000). Soils. Classification of soils according to the degree of secondary salinity. Kyiv: State En-terprise "Ukrainian Research and Training Center, 10 [in Ukrainian]
Shehzad, I., Sarwar, G., Manzoor, M., Zafar, A., Sher, M. and Murtaza, G. (2020). Effect of Saline Water Irrigation on Chemical Properties and Fertility Status of Soil Pakistan. Journal of Agricultural Research. 33, 3, 422-691. Available at: http://researcherslinks.com/current-issues/Effect-of-Saline-Water-Irrigation-on-Chemical-Properties-and-Fertility-Status-of-Soil/24/1/3141/html
Hajrasuliha, S. (1988). Accumulation and toxicity of chloride in bean plants. Plant Soil, 105, 55:133–138. Availa-ble at: https://link.springer.com/article/10.1007/BF02376785
Demir A.D., Sahin U. (2017). Effects of different irrigation practices using treated wastewater on tomato yields, quality, water productivity, and soil and fruit mineral content. National Center for Biotechnology Information, 24 (32), 24856−24879. Available at: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28916963/ DOI: https://doi.org/10.1007/s11356-017-0139-3
Wilson, L., New, S., Daron, J., Golding, N., (2021). Climate change impacts for in Ukraine. Devon, UK, 34. Availa-ble at: https://www.metoffice.gov.uk/binaries/content/assets/metofficegovuk/pdf/
