Якість води для зрошення
Сучасні реалії роблять зрошення обов’язковою передумовою отримання високих врожаїв плодових культур, що виводить контроль якості води на передній план.
Якщо до 2021 року площа зрошуваних садів становила близько 140 тис. гектарів, то сьогодні точну цифру назвати складно. Вона зменшилася після зруйнування Каховської ГЕС. Крім того, окремі господарства не оновлюють інформацію в державній статистиці.
Які ключові вимоги до води для зрошення, як невідповідні показники можуть впливати на врожайність та як їх коригувати, розповідає доктор с.-г. наук, агрохімік Ukravit Дмитро Котельников.
— Як зміна клімату та погодні виклики впливають на галузь садівництва?
— Глобальне потепління має як позитивні, так і негативні наслідки. З одного боку, зменшується ризик вимерзання плодових культур та озимини, а зона вирощування плодоовочевої продукції зміщується до північних і західних регіонів України. Водночас підвищення середньорічної температури на 1 °С збільшує непродуктивні втрати вологи приблизно на 10 м³/га.
Змінився і характер опадів: під час інтенсивних дощів вода не встигає проникнути в ґрунт, стікає по поверхні та посилює ризик водної ерозії.
Зрошення ж забезпечує стабільне вологозабезпечення культур, сприяючи формуванню високої врожайності.
— Вода для зрошення: якими в ідеалі мають бути її показники?
— Важливими показниками якості води для зрошення є pH, електропровідність, мінералізація, вміст карбонатів, гідрокарбонатів, магнію, натрію, калію, сульфатів та хлоридів. Оптимальний діапазон pH становить 6,0–7,0, оскільки за таких умов більшість елементів живлення залишаються доступними для рослин. Електропровідність води за температури 25 °С бажано підтримувати на рівні до 1,5 дСм/м, а мінералізацію — до 400 мг/л (допустимо — до 1000 мг/л).
Плодові культури чутливі до хлоридів, тому їхній вміст має бути нижчим за 150 мг/л, а сульфатів — до 100 мг/л. За pH понад 7,5 наявність карбонатів підвищує ризик содового засолення, тому їхній вміст у воді І класу якості є недопустимим.
Надлишок натрію спричиняє диспергування ґрунтових агрегатів, зниження водопроникності та розвиток осолонцювання. Комплексну оцінку проводять за коефіцієнтом адсорбції натрію SAR.
Тривале використання води з високим натрієвим навантаженням погіршує властивості ґрунту, пригнічує кореневу систему та засвоєння елементів живлення. Окремо контролюють вміст заліза й марганцю, оскільки випадання їх в осад може призводити до закупорювання фільтрів, трубопроводів і крапельних емітерів.
— Вода для зрошення зазвичай береться із природних джерел, тож її характеристики зумовлені природними чинниками. Що на них впливає?
— Джерела води поділяють на поверхневі та підземні. Поверхневі води більш доступні й зазвичай мають нижчу мінералізацію, однак їхній склад змінюється залежно від сезону, господарської діяльності людини та екологічних чинників. Підземні води стабільніші, але часто характеризуються вищою мінералізацією.
У південних регіонах поширення засолених ґрунтів пов’язане з непромивним або випітним водним режимом, коли випаровування і транспірація перевищують кількість опадів, а також із близькістю морського узбережжя. За таких умов солі не вимиваються, а підіймаються разом із капілярною вологою та накопичуються у верхніх горизонтах. Це спричиняє вторинне засолення, а за високої частки натрію — осолонцювання, що підвищує осмотичний тиск, ускладнює поглинання води рослинами та знижує врожайність.
У центральних і північних регіонах, де переважає промивний або періодично промивний режим, солі зазвичай вимиваються з верхніх горизонтів. Водночас у застійній воді мінералізація зазвичай вища, особливо вміст заліза й марганцю, осади яких можуть закупорювати форсунки та крапельні емітери.
Змінювати склад води можуть також промислові та видобувні підприємства внаслідок надходження забруднювальних речовин до водойм.
— Як такі показники води можуть впливати на розвиток плодових?
— Висока мінералізація поливної води може спричиняти сольовий стрес і фізіологічну посуху. Підвищений pH, а також значний вміст карбонатів і гідрокарбонатів підлужують ґрунт, що знижує доступність кальцію, магнію, заліза, марганцю, бору, цинку й міді.
Надлишок хлоридів чинить токсичний вплив на кореневу систему та надземні органи рослин. За їх концентрації близько 200 мг/л втрати врожаю чутливих кісточкових і ягідних культур можуть сягати 20%.
Під час дощування мінералізованою водою хлориди, сульфати та гідрокарбонати після випаровування вологи накопичуються на листках. Це підвищує осмотичне навантаження, пошкоджує клітинні мембрани та спричиняє крайові або локальні некрози.
— Як невідповідні показники води можуть впливати на дію ЗЗР і добрив?
— Ключовим показником є рН. Наприклад, у лужному середовищі окремі діючі речовини зазнають гідролізу, внаслідок чого ефективність знижується. Так, період напіврозпаду каптану за pH 7 становить близько 8 год, натомість за pH понад 8 — лише близько 10 хвилин. Тому це слід враховувати й уникати тривалого зберігання робочого розчину.
Ефективність пестицидів може знижуватися і за надмірної жорсткості води. Наприклад, після дисоціації аніонна форма гліфосату взаємодіє з іонами кальцію та магнію, утворюючи сполуки, які гірше проникають через поверхню листка. Подібна проблема може виникати під час застосування 2,4-Д або дикамби. Використання підкислювача-кондиціонера води Айворі Плюс дає змогу скоригувати властивості води та підвищити ефективність пестицидів.
Водночас вода з відкритих джерел може містити частинки мулу, глини та органічної речовини, які сорбують окремі діючі речовини й зменшують їхню доступність для поглинання рослинами. Крім того, вони можуть спричиняти утворення осаду, закупорювання фільтрів і форсунок та надмірне піноутворення.
— А як невідповідні показники води можуть впливати на обладнання?
— По-перше, вода може містити мул, пісок і залишки органічних речовин, які забруднюють обладнання та спричиняють його закупорювання. По-друге, за підвищеного вмісту карбонатів, гідрокарбонатів, кальцію та магнію на внутрішніх поверхнях трубопроводів можуть утворюватися малорозчинні відкладення. Вони знижують пропускну здатність системи, закупорюють фільтри, форсунки й крапельні емітери та скорочують строк експлуатації обладнання.
По-третє, підвищений вміст заліза й марганцю сприяє утворенню малорозчинних оксидів і гідроксидів, які осідають у вигляді бурого нальоту та пластівців, поступово зменшуючи пропускну здатність обладнання.
По-четверте, водорості й мікроорганізми можуть утворювати слизовий біологічний наліт на стінках трубопроводів і емітерів. Крім того, окремі органічні сполуки здатні взаємодіяти з пестицидами та добривами, знижуючи їхню стабільність та ефективність.
— Чи впливають показники води на ґрунти?
— Вплив мінералізованої води на ґрунт часто можна визначити за зовнішніми ознаками: білими сольовими відкладеннями, утворенням кірки та локальним переущільненням.
Водночас використання води з високою концентрацією солей призводить до їх накопичення в кореневмісному шарі та розвитку осмотичного й іонного стресу в рослин. Особливо чутливими до таких умов є фази цвітіння, формування зав’язі та росту плодів. Порушення водного й мінерального живлення в цей період може призводити до опадання квіток і зав’язі, пригнічення росту та зниження продуктивності. За значного засолення пошкоджується коренева система, погіршується поглинання води й елементів живлення. Тому якість поливної води та сольовий стан ґрунту необхідно регулярно контролювати лабораторними методами.
Наприклад, до Ukravit Institute звернулося господарство з півдня України, де на більшій частині виноградника площею близько 50 га рослини розвивалися задовільно, тоді як на окремій ділянці площею 5 га спостерігалося пригнічення росту та зниження плодоношення. Дослідження ґрунту й поливної води виявили сезонне підвищення мінералізації поливної води. Якщо на початку поливного сезону її якість була відносно задовільною, то в червні-липні концентрація розчинених солей суттєво зросла. Полив такою водою в період цвітіння спричинив опадання цвіту і значне зменшення врожайності.
— Як часто доцільно досліджувати воду для зрошення і на які ключові параметри?
— У садівництві якість поливної води доцільно контролювати щонайменше тричі протягом сезону. Перше дослідження проводять на початку поливного періоду, коли мінералізація води зазвичай є найнижчою.
Повторний аналіз виконують у середині сезону, переважно в червні-липні, коли через високі температури та інтенсивне водоспоживання концентрація солей у воді зазвичай є найвищою.
Третє дослідження проводять наприкінці поливного сезону. Отримані результати дають змогу оцінити сезонну динаміку хімічного складу води, визначити ризик накопичення солей у ґрунті та спланувати заходи на наступний рік.
— Як коригувати якість води для зрошення?
— Спосіб підготовки води обирають залежно від причини її невідповідності. За наявності піску, мулу та інших завислих частинок застосовують механічну фільтрацію. За підвищеного вмісту заліза та марганцю використовують аерацію, відстоювання і фільтрування.
За високого pH і значного вмісту гідрокарбонатів проводять контрольоване підкислення лимонною, ортофосфорною, азотною або іншими кислотами. Вид реагенту та його дозу визначають з урахуванням складу води, забезпеченості ґрунту елементами живлення та фази розвитку культури.
Для обмеження розвитку водоростей і мікроорганізмів зменшують надходження світла, очищують воду, промивають обладнання, за потреби, застосовують контрольоване хлорування або дозволені біоциди.
Для зниження загальної мінералізації використовують зворотний осмос, однак для великих обсягів води цей метод часто є економічно недоцільним. Практичнішим рішенням буде змішування такої води з водою І класу якості або зміна джерела зрошення.
За підвищеного вмісту натрію можна застосовувати гіпс або фосфогіпс як меліоранти. Норму внесення визначають за результатами аналізу води та ґрунту з урахуванням електропровідності, SAR та агрохімічного аналізу ґрунту.
Утім, визначити справжню причину проблеми можна лише в лабораторних умовах. Тому звертайтеся до Ukravit Institute: ми не лише перевіримо якість води, а й надамо практичні рекомендації щодо її поліпшення та підвищення врожайності саду.