Качество воды в сельском хозяйстве и подготовка воды
Уровень концентрации солей, которые могут быть представлены в составе оросительных вод классифицируется по различным методикам, и эти классы нельзя назвать исчерпывающими.
-Специфические взаимосвязи между концентрацией солей и соединениями соли в поливочной воде нет. В общем, концентрация соли в поливочной воде в почве колеблется в пределах от 2 до 10.
-Растения, которые подвержены воздействию как солей так и ионов, показывают большие различия друг от друга с точки зрения реакции на токсичность.
-На качество оросительной воды влияют климатические условия, типы почв и оросительных работ
-Отношения между соединениями в оросительной воде также имеют важное значение. Эффект присутствия иона с другими ионами может варьироваться. Примеры взаимных отношений кальция, натрия, бора, нитратов, селена, сульфата могут также оказывать влияние.
Четыре наиболее важных критерия для определения качества оросительной воды приведены ниже.
1.Общая концентрация растворимых солей
2.Соотношение натрия к другим катионам
3.Концентрация специфических ионов
4.В некоторых условиях, кальций+магний концентрация и концентрация ионов бикарбоната
Общая Концентрация Растворимых Солей
Есть определенная и ясная зависимость между количеством соли в воде и электрической проводимостью, и электрической проводимостью воды легко измерима, концентрация солей поэтому измеряется в ДС/м = МС/см или mmhos/cm, micromhos/cm. Пригодная электропроводность воды, используемой в орошаемом земледелии, является менее 2,250 МС/см.
Соотношение натрия к другим катионам
Количество других катионов, в частности, ионов натрия, кальция и магния в системе качества оросительной воды может влиять в значительной степени на качество воды. Это отношение также известено как коэффициент адсорбции натрия (КАН).
Концентрация специфических ионов для орошения
Концентрация специфических ионов в поливочной воде обеспечивается общей концентрацией солей в почвенном растворе за счет осмотического давления и, как правило, влияет на степень поглощения воды растениями. Кроме того, осмотическое давление раствора не связанно с ростом растения, но является влияющим компонентом такового. Это свойство некоторых ионов в воде может оказывать токсичные (вредные) эффекты.
Верхние границы для элементов в воде для орошения
| Элемент | Для любых земель для продолжительного использования (mg/1) | Для легких земель для недолгого использования (mg/1) |
| Алюминий | 1,0 | 20,0 |
| Мышьяк | 1,0 | 10,0 |
| Бериллий | 0,5 | 1,0 |
| Бор | 0,75 | 2,0 |
| Кадмий | 0,005 | 0,005 |
| Хром | 5,0 | 20,0 |
| Кобальт | 0,2 | 10,0 |
| Медь | 0,2 | 5,0 |
| Свинец | 5,0 | 20,0 |
| Литий | 5,0 | 5,0 |
| Марганец | 2,0 | 20,0 |
| Молибден | 0,005 | 0,05 |
| Никель | 0,5 | 2,0 |
| Силлениум | 0,05 | 0,05 |
| Ванадий | 10,0 | 10,0 |
| Цинк | 5,0 | 10,0 |
Некоторые из этих токсичных микроэлементов имеют концентрацию несколько мг/1, что меньше концентрации химических элементов в почвенном растворе. Большинство этих токсичных тяжелых металлов классифицируются по разным признакам. Некоторые из них представлены в очень небольших количествах для растений (Fe, Cu, Zn, Mn, Co, и Mo ), что является необходимостью для жизнедеятельности растения. Однако, для всех растений и животных при высоких концентрациях или дозах указанные химические вещества могут быть токсичными. Некоторые из этих элементов отсутствуют в воде и почве в естественном состоянии, но появляются там в результате промышленного загрязнения.
Классификация воды для орошения по степени устойчивости к бору
| Концентрация бора в воде | |||
| Класс воды | Чувствительные(*) | Средней чувствительности (**) | Устойчивые растения (***) |
| 1 | менее 0,33 | менее 0,67 | менее 1,0 |
| 2 | 0,33 | 0,67 0,67 | 1,33 1,00 |
| 3 | 0,67 | 1,00 1,33 | 2,00 2,00 |
| 4 | 1,00 | 1,25 2,00 | 2,50 3,00 |
| 5 | более 1,25 более 2,50 более 3,75 | более 1,25 более 2,50 более 3,75 | более 1,25 более 2,50 более 3,75 |
* Пример: грецкий орех, лимон, инжир, яблоки, виноград и бобовые
** Пример: ячмень, пшеница, кукуруза, овес, оливки и хлопок
*** Пример: сахарная свекла, люцерна, бобы, лук, салат и морковь
Релативная концентрация кальция и магния
Если поливочная вода содержит высокую степень концентрации бикарбоната в почвенном растворе, он становится излишне концентрированным. В этом случае, если концентрация кальция и магния в почвенном растворе снижается, и тем самым увеличивается уровень натрия, в результате ионы натрия становятся доминирующими.
Концентрация варьируется в зависимости от типа устойчивости растений к бикарбонатным ионам. Часто это приводит к убыткам и видимой токсикации.
Классификация оросительных вод по содержанию карбоната натрия
| Класс воды | Содержание карбоната натрия (RSC) me/L |
| 1. класс (возможно к использованию) | менее 1,25 |
| 2. класс | 2,50 |
| 3. класс (не подходящий) | более 2,50 |
Классификация воды по электропроводимости
Посредством использования данной классификации видится тесная взаимосвязь между концентрацией соли в электропроводности воды, электропроводность делится на четыре основные категории в зависимости от полученного значения.
1.Класс: низкосоленые воды (C1 – электропроводность значение 0-250 микросименс/см)
Эта вода может быть использована для орошения, не вызывая проблемы для предприятий. Проблема использования состоит в очень низкой проницаемости грунтов.
2.Класс: средне-соленые воды (С2 – 250-750 значение электропроводности микросименс/см)
Эта вода может быть легко использована для умеренно солеустойчивых растений. Солечувствительные растения следует промыть.
3. Класс: воды с высоким содержанием соли (С3 – 750-2, значение электропроводности 250 микросименс/см)
Постоянное употребление этой воды требует специальной обработки и возможно в случае регулярного промыва. Дренаж не должен быть использован на почвах, которые не очень хорошо воспринимают соль. Однако, данный тип может быть использован для орошения солеустойчивых растений.
4. Класс: воды с очень высоким содержанием соли (С4 – 2.250 значение электропроводности микросименс/см, больше, чем один)
Эта вода не подходит для полива при нормальных условиях.
Классификация по содержанию натрия
Коэффициент адсорбции натрия в поливочной воде также принимается во внимание. Влияние натрия на физические свойства почвы может быть изменено в зависимости от классификации. Однако, также надо учитывать физические свойства почвы, чтобы не повредить растения, которые чувствительны к концентрации натрия или склонны к накоплению натрия.
1.Класс (SAR = 0-10): вода с низким содержанием натрия (С1)
Эта вода подходит для каждого типа грунта и каждого растения, потеря концентрации натрия происходит до начала процесса орошения. Однако, для чувствительных к натрию культур, таких как фруктовые деревья и авокадо, должен быть обеспечен более тщательный полив.
2.Класс (SAR = 10-18): воды со средним содержанием натрия (С2)
Этот тип может быть использован в различных светлых фактурных и органических почвах. Также особенно пригодна эта вода для использования при орошении тяжелых по механическому составу почв с высокой емкостью катионного обмена.
3.Класс (SAR = 18-26): вода с высокой концентрацией натрия (С3)
Эти воды, как правило, имеют высокую проницаемость, используются для песчаных почв с высокой общей концентрацией соли. Необходимо дополнительно промывать растения большим количеством органического вещества и проводить надлежащий дренаж. Такая вода может быть пригодна для использования в гипсоносных почвах.
4.Класс (SAR >26): вода с очень высокой концентрацией натрия (С4)
Как правило, такая вода не пригодна для орошения. Однако при наличии определенных условий, таких как общая концентрация соли, высокое содержание растворимого кальция, можно использовать данный тип воды совместно с другими методами мелиорации для орошения.