24 Апреля 2019

Качество воды для орошения

Качество воды для орошения
Вода для орошения

Для выращивания сельскохозяйственных культур не существует идеальной воды для орошения. Каждый источник воды имеет свои собственные проблемы. Пока концентрация питательных веществ, щелочности или остаточных ионов (ионов, не используемых для роста растений) в оросительной воде сохраняется в пределах допустимого диапазона, большинства проблем можно избежать; либо путем хорошего управления щелочностью, либо путем добавления или балансировки питательных веществ, содержащихся в воде, с питательными веществами, содержащимися в химических удобрениях.

Анализ качества исходящей воды для полива является ключевым фактором при проектировании системы капельного орошения.

Ниже приведены основные понятия и термины, которые применяются при интерпретации анализа качества поливной воды.

Соленость, минерализация воды

Корни растения получают воду из почвы прежде всего в результате осмотического давления, которое существует благодаря тому, что растительные клетки содержат более высокую концентрацию растворимых солей, чем в почве. Это различие в концентрации солей дает возможность перемещать воду из области низкой концентрации солей (почва) к более высокой (растение), и такой процесс называется осмос. Когда для полива применяется вода с высокой концентрацией солей, происходит повышения их уровня в почве, понижая тем самым осмотическое давление через водопроницаемую мембрану корня и, таким образом, уменьшая поглощение воды корнями растения. В период между поливами, когда уровень воды в почве снижен до минимума, происходит повышение концентрации солей, а значит, понижается осмотическое давление в почве. Изначально правильно установленная система капельного орошения значительно уменьшит проблемы солености почвы, благодаря поддержанию на постоянной основе высокого влагосодержания почвы, а также выщелачиванию (перемещению) солей за пределы корневой зоны растения.

Уровень кислотности pH

Уровень кислотности воды, используемой для полива, обычно находится в пределах диапазона от 6.5 до 8.5, и редко представляет проблему для растений. Тем не менее, pH фактор играет важную роль во множестве химических реакций в воде и почве, поэтому нужно уделять внимание контролю его уровня. pН исходной воды может определить, насколько вероятно засорение капельной системы отложениями железа или карбоната кальция. Уровень pH может как помочь, так и препятствовать действию хлора, используемого для контроля биологического роста и доступности различных питательных веществ в почве.

Кальций

Кальций (Ca) присутствует в той или иной степени во всех видах естественной воды. Насыщенная кальцием почва рыхлая и легко обрабатывается, позволяет воде легко проникать в глубь. По этой причине кальций часто применяется к "трудным" почвам, чтобы улучшить их физические свойства.

Магний

Магний (Mg) обычно присутствует практически во всех видах почв. Свойства магния в почве во многом аналогичны кальцию. Обычно лаборатории при анализе почвы не выделяют отдельно кальций и магний, а пишут Ca + Mg в me/L.

Качество воды для орошения

Натрий

Соли натрия (Na) хорошо растворимы и поэтому их можно найти в большинстве естественных вод. Глинистые почвы с большим количеством натрия обладают бедными физическими свойствами для нормального роста растений. При поливе такая почва становится липкой и практически водонепроницаемой. Длительное использование воды с высоким уровнем содержания натрия может вызвать серьезные негативные изменения в почве.

Калий

Калий (K) обычно находится в небольших количествах в естественной воде. Свойства калия в почве аналогичны натрию. При анализе воды калий и натрий показывают вместе.

Железо

Железо (Fe) может присутствовать в растворимой форме и создавать проблемы для капельниц(забивать их) при концентрациях всего 0.1 части на миллион. Растворенное железо может выпадать в осадок из-за изменений в температуре или давлении, повышении pH фактора, или из-за жизнедеятельности бактерий.

Марганец

Марганец встречается в грунтовых водах реже и в меньшем количестве, чем железо. Раствор марганца, как и железа может ускорить формирование осадка в результате химических реакций или биологической активности. Это в дальнейшем может приводить к забиванию капельниц и других компонентов системы капельного орошения. Цвет осадка колеблется от темно-коричневого, если в нем есть смесь железа, до черного цвета, если в воде присутствует только оксид марганца. Следует соблюдать осторожность при хлорировании воды с содержанием марганца в связи с тем, что существует временной интервал между хлорированием и формированием осадка.

Бикарбонат

Бикарбонат (HCO3) довольно широко распространен в естественных водах. Бикарбонаты калия и натрия могут существовать в виде твердых солей, например, пищевая сода (бикарбонат натрия). Бикарбонаты магния и кальция существуют только в растворах. Поскольку влажность в почве под действием испарения уменьшается, то бикарбонат кальция в таком случае распадается на следующие компоненты: углекислый газ (CO2), воду (H20) и нерастворимую известь (CaCO3). Химическое уравнение выглядит так: (HCO3) 2 =CaCO3 + C02 + H20. Аналогичная химическая реакция происходит с бикарбонатом магния.

Сульфат

Сульфат (SO4) широко распространен в природе. Сульфат натрия, магния и калия легко растворимы. Сульфат кальция (гипс) слабо растворим. Сульфаты не имеют определенного действия на почву кроме как способствовать поддержанию ее солености. Присутствие кальция в почве уменьшает уровень растворимости сульфата.

Бор

Бор (В) присутствует в воде в форме анионов. Небольшое количество бора имеет важное значение для роста растений, но если его концентрация несколько выше оптимальной, тогда бор становится токсичным для растений. Некоторые растения довольно чувствительны к избыточности бора в почве, поэтому при его применении необходимо придерживаться определенных норм. На эффективность пестицидов электропроводность оказывает большое влияние. Электропроводность воды зависит в большей степени от уровня растворённых солей и ионов Na+, K+, Ca2+, Cl-, SO42-, HCO3-. Очень соленая вода может вызвать затруднения при растворении кристаллических пестицидов, а так же является более устойчивой к изменениям рН.

Вода для зрошення

Многие пестициды проходят процесс щелочного гидролиза и восприимчивы к щелочному гидролизу (разрушение в щелочной среде) и солям жесткости. Этот процесс вызывает распад активных ингредиентов, который может снизить их эффективность. Это одна из причин, по которой не следует оставлять рабочие смеси для опрыскивания даже на одну ночь. Высоко-кислотная вода также может повлиять на стабильность и физические свойства некоторых агрохимикатов.

Некоторые гербициды также могут быть зависимы от рН уровня. Низкий уровень pH усиливает активность некоторых ингредиентов гербицидов, делая их более эффективными. Кроме того, сегодня многие хозяйства совмещают обработки средствами защиты растений с листовыми подкормками. Оптимальный уровень рН рабочего раствора обеспечивающий максимальную эффективность листовых подкормок и усвоение элементов минерального питания находится в пределах рН от 5,0 до 6,5.

Поэтому вода для приготовления растворов должна быть чистой, соответствовать всем нормам СанПина и иметь оптимальные для обработки физико-химические характеристики – рН, жёсткость и др. Вода плохого качества может снизить эффективность обработок и повредить оборудование для внесения. Неудовлетворительные результаты пестицидных обработок и листовых подкормок могут быть напрямую связаны с плохим качеством воды.