Страница 4: ВНД 33-3.3-01-98 Переработка городских сточных вод и использование их для орошения кормовых и технических культур (45287)

Зрошувальні норми рекомендуються з урахуванням природних зон, типу грунтів, їх водно-фізичних властивостей, водопотреб сільськогосподарських культур.

Таблиця 8 (рекомендована). Зрошувальні норми для сільськогосподарських культур

В Додатку 4 представлені величини зрошувальних норм для сільськогосподарських культур в умовах України в різні за погодними умовами роки, що забезпечують отримання максимальної врожайності.

7.6.При проектуванні і експлуатації зрошувальних систем поливні режими слід планувати для умовно середньосухого року (75% забезпеченість). В умовах зон України пропонується будувати зрошувальні системи з врахуванням погодних умов сухого року (95% забезпеченість), щоб уникнути недобору врожаю в посушливі роки (Додаток 5).

7.7.Рекомендовані режими зрошення необхідно регулювати з метою економного використання зрошувальної води. Згідно розробки ІЗЗ УААН пропонується застосування таких методів регулювання режимів зрошення: диференціація нижньої межі передполивної вологи і глибини зволоження грунту (за періодами росту і розвитку рослин з врахуванням біологічних особливостей сільськогосподарських культур); скорочення поливної норми на прогнозуючу величину опадів в міжполивний період; мобілізація біологічних ресурсів рослин; регулювання фітоклімату посівів.

7.8.В критичні періоди рослини особливо чутливі до нехватки вологи, тому поливи культур необхідно проводити при оптимальній вологості грунту. Критичні періоди і їх тривалість для основних сільськогосподарських культур південного степу України показані на рис. 1. Календарні строки проходження критичних періодів у культурних рослин, як правило, не співпадають. Це дає можливість оптимізувати поливний режим культур в зрошувальній сівозміні.

7.9.Нижня межа оптимальної вологості залежить від фізичних властивостей грунту. Для більшості культур оптимальна нижня межа вологості в середні за погодними умовами роки складає: на важкосуглинистих грунтах — 75–80% НВ, середньо- і легкосуглинкових — 65–70% НВ, супісках — 50–60% НВ.

7.10.Згідно методу регулювання фітоклімату рослин слід проводити освіжувальні поливи, аерозольне зволоження і імпульсне дощування, що підвищує вологість повітря в травостої і тим самим зменшує випаровування рослинної поверхні. Прийоми регулювання фітоклімату посівів найбільш дійові в критичні періоди розвитку рослин при гострій повітряній посусі.

7.11.Строки поливу визначаються різними методами: за фазами росту, морфологічними ознаками, фізіологічними показниками, вологістю грунту, дефіцитом вологості повітря. Широке розповсюдження отримав класичний і найбільш достовірний метод призначення строків поливу за вологістю грунту. Термостатно-ваговий метод оснований на відборі і висушуванню зразків грунту. Цей метод дозволяє правильно встановлювати не тільки строки поливу, але й поливні норми.

7.12.Метод призначення поливів за вологістю грунту: відбір зразків здійснюється грунтовим буром на всю розрахункову глибину грунту через кожні 10 см, грунт в кількості 30–50 г розміщують в алюмінієві стаканчики (бюкси). На полі, в залежності від його площі, однорідності мехскладу грунту, техніки поливу, зразки беруть із 9–12 окремих свердловин. Після зважування стаканчики відкривають і поміщають у сушильну шафу, де сушать протягом 6–8 годин при температурі 105–110°С, знову зважують і знову сушать на протязі двох годин до сталих вагових показників.

При необхідності слід користуватись прискореним методом (ІЗЗ УААН) сушки грунтових зразків при температурі 140–150°С на протязі 2–2,5 години. Вологість грунту в вагових процентах визначають за формулою:

де Ч — вологість грунту, % від маси сухого грунту;

а — маса бюкса з сирим грунтом, г;

в — маса бюкса з абсолютно сухим грунтом, г;

с — маса порожнього бюкса, г.

Після визначення вологості грунту знаходять середній показник до кожного шару, а потім — до розрахункового шару в цілому із всіх свердловин. За цим середнім показником вологості грунту визначають строки чергового поливу і величини поливної норми.

7.13.Розроблені і впроваджуються у виробництво ряд методів визначення вологості грунту безпосередньо в польових умовах з використанням слідуючих приладів: “Днестр-І”, “ВПГР-І”, “ЛМ-ІІ”, якими устатковуються лабораторії управлінь зрошувальних систем і водогосподарських організацій. “ВПГР-І” дозволяє визначати вологість грунту на необхідній глибині за різними схемами і підвищити продуктивність праці в 2–3 рази в порівнянні із термостатно-ваговим способом.

Викладені рекомендації до режимів зрошення можуть застосовуватися також в різних грунтово-кліматичних умовах із врахуванням посухостійкості вирощуваних сільськогосподарських культур і їх розміщення в системі сівозміни.

7.14.При встановленні зрошувальних і поливних норм на масивах, зрошуваних стічними водами, необхідно враховувати самоочищуючу здатність грунту. Ступінь очистки залежить від норми водоподачі і від потужності фільтруючого шару грунту. При тривалому зрошенні грунт перенасичується речовинами, привнесеними стічними водами, самоочищуюча здатність його поступово зменшується. Тому слід постійно підтримувати рівновагу між надходженням хімічних речовин стічних вод і використанням їх рослинами, витримувати міжполивні періоди.

7.15.Згідно санітарно-гігієнічних вимог, при зрошенні стічними водами, строки проведення поливів необхідно ув’язувати із строками збирання врожаю сільськогосподарських культур та укосами трав на культурних пасовищах, тобто між поливами і збиранням врожаю повинна бути перерва 14–21 днів.

8. ВОДНО-СОЛЬОВИЙ РЕЖИМ ЗРОШУВАНИХ МАСИВІВ

8.1.Водно-сольовий режим грунту являється показником меліоративних і екологічних процесів у грунті. З метою регулювання сольового режиму слід користуватися коефіцієнтом сезонної акумуляції, який являється часткою від ділення показника осіннього вмісту легкорозчинних солей в певному шарі грунту (т/га) на показник вмісту солей весною. Це дає можливість оцінити: чи відбулось і в якому розмірі на протязі вегетаційного періоду збільшення запасу солей в тих чи інших частинах грунтового профілю.

8.2.Регулювання і контроль сольового режиму грунтів при використанні для зрошення стічних вод необхідно здійснювати шляхом застосування наступної номограми (рис. 2).

Приводимо приклад розрахунку і користування номограмою:

Приклад І. Вміст солей в розрахунковому метровому шарі грунту на початку вегетації складає (S1) = 0,10% від маси сухого грунту; полив проводиться стічною водою з мінералізацією (К) = 1,5 г/дм3. Зрошувальна норма (Н) = 6000 м3/га. Вміст солей в кінці вегетації в тому ж шарі (S2) = 0,14% від маси сухого грунту. Об’ємна маса (W) грунту становить 1,4 т/ м3.

На нижній осі ординат номограми знаходимо значення S1 (точка 1¢) і через нього проводимо лінію, паралельну до осі абсцис до перехрестя з лінією розрахункових шарів грунту (точка 2¢). Потім проводимо перпендикулярну лінію осі абсцис до перехрестя з лінією об’ємних мас розрахункового шару грунту (точка 3¢) і, проводячи горизонтальну лінію, знаходимо точку 4¢ на осі ординат, яка відповідає вмісту солей в розрахунковому шарі 14 т/га. На лівій осі абсцис знаходимо суму солей наявних в стічній воді (1,5 г/ дм3), точка 1, проводимо перпендикулярну лінію до перехрестя з лінією зрошувальних норм (6000 м3/га) і знаходимо точку 2, через яку проводимо горизонтальну лінію, знаходимо точки 3 і 4. Точка 3 відповідає кількості солей, що надходять в грунт зі стічними водами. В даному випадку — 9 т/га. Опустивши вертикаль із точки 4 до лінії розрахункових шарів грунту (точка 5) і проводячи горизонталь до нижньої осі ординат, знаходимо очікуване надходження солей в грунт із стічними водами в % від маси сухого грунту (точка 6), вона відповідає 0,06%. Аналогічно при значенні S2 = 0,14%, знаходимо вміст солей в розрахунковому шарі грунту в кінці вегетації, що складає 20 т/га. Тобто, 14 т + 9 т – 20 т = 3 т/га солей, які можуть бути накопиченні в метровому шарі грунту зрошуваного масиву за поливний період, що складає 0,10% + 0,06% – 0,14% = 0,02% від маси сухого грунту.

8.3.Якщо за осінньо-зимовий період пройде деяке розсолення грунту, для встановлення цього процесу необхідно провести повторне визначення вмісту солей в розрахунковому шарі в % від маси сухого грунту (S1) на початку наступного вегетаційного періоду.

Можуть бути такі випадки:

1. S1<S3<S2 — відбувається чаcткове розсолення (S2 – S3) і часткове накопичування (S3 – S1) солей у грунті (стічні води придатні для зрошення, але потрібно провести ряд агромеліоративних заходів, направлених на зменшення солей у грунті).

2. S3<S1 — відбувається значне розсолення грунту (стічні води придатні для зрошення).

3. S3>S2 — немає розсолення, відбувається накопичування солей в грунті за рахунок вмісту їх в стічній воді (стічні води непридатні для зрошення).

Приклад 2. Всі дані такі ж самі, тільки вміст солей в розрахунковому шарі грунту в кінці вегетації складає S2 = 0,18% від маси сухого грунту. По номограмі знаходимо (в такому ж порядку) зміну сольового складу грунту 14 т + 9 т – 25,5 т = –2,5 т або 0,10% + 0,06% – 0,18% = –0,02%. В цьому випадку значення –2,5 т означає появу солей у грунті та грунтових водах. Це результат порушення плану водокористування, завищення зрошувальних норм, безконтрольного відношення до хімічного складу стічних вод та інше.

8.4.Наявність однієї і тієї ж кількості солей у грунті при зміні їх якісного складу має різний вплив на розвиток сільськогосподарських культур.

Граничний ступінь токсичності деяких іонів визначається такими показниками (%/мг-екв):

СО3.. = 0,001/0,03; НСО3.. = 0,06/0,8; Cl. = 0,01/0,3; SO4.. = 0,08/1,7.

“Сумарний ефект” дії токсичних іонів слід виражати в еквівалентах хлору. Приймаються такі параметри:

Сl. = 0,1 СО3.. = (2,5 – 3,0) НСО3. = (5,0 – 6.0) SO4.

При цьому враховуються тільки токсичні іони. Ступінь засолення грунтів встановлюється на основі представленої класифікації табл. 9.

Таблиця 9 (рекомендована). Ступінь засолення грунтів

8.5.При засоленні грунтів якою-небудь однією сіллю слід користуватися нижчими показниками “сумарного ефекту”, а при засолені різними солями, особливо в присутності гіпсу — вищими.

При зрошенні стічними водами за промивним типом з мінералізацією води 1,5–2,0 г/дм3 у співвідношенні Na. + К. і Са.. + Мg.. менше 2, грунти за вмістом токсичних солей практично залишаються незасоленими на протязі 2–3 ротацій сівозміни. При проведенні зрошення за непромивним типом можлива загроза засолення грунтів за вмістом токсичних іонів на 2, 5, 7 рік у першій ротації сівозміни і періодичний розвиток процесів засолення в послідуючих ротаціях.

8.6.В залежності від вмісту увібраного натрію грунти ділять на наступні групи: несолонцюваті (вміст натрію не більше 3–6% ємкості поглинання); слабосолонцюваті (5–10%); солонцюваті (10–20%); солонці (більше 20%). Попередження процесів засолення і осолонцювання регулюється шляхом внесення меліорантів і застосування меліоративних заходів в зонах несприятливих в агромеліоративному відношенні.

8.7.В регіонах Криму з несприятливими гідрогеолого-меліоративними умовами (Сиваш, Керченський півострів та ін.), зрошення стічними водами здійснюється лише за умови регулювання водно-сольового режиму грунту та грунтів зони аерації (рис. 2). Основним технічним засобом регулювання являється дренаж.

9. СПОСОБИ І ТЕХНИКА ПОЛИВУ

9.1.Вибір способу і техніки поливу необхідно проводити з врахуванням рельєфу, грунтових і гідрогеологічних умов зрошувальних земель, а також фізико-хімічного складу стічних вод, санітарних і природоохоронних вимог.

9.2.Специфіка використання стічних вод для зрошення обумовлює перевагу проектування і будівництва закритих зрошувальних систем. Таким системам відповідають: внутрішньогрунтовий спосіб поливу; дощування машинами при заборі води із закритої зрошувальної мережі з трубопроводів, маючих водовипуски з використанням поливних машин на базі дощувальних.

9.3.Внутрішньогрунтове зрошення стічними водами (ВГЗ) забезпечує подачу поливної води за системою трубок-зволожувачів, закладених на відповідній відстані одна від другої в грунтовий шар, яка безпосередньо надходить в кореневу зону рослин і під дією всмоктуючої сили грунту рівномірно розподіляється, що дозволяє ефективно регулювати водно-повітряний режим грунту, досягаючи при цьому високого ступеня грунтової очистки і доочистки стічних вод.

9.4.Системи внутрішньогрунтового зрошення з використанням стічних вод слід розташовувати не ближче 100 м від жилої забудови, 50 м від тваринницьких комплексів, 25 м від шосейних доріг і автотрас.

9.5.Проектування систем внутрішньогрунтового зрошення повинно виконуватися на основі посібника до ВСН 33.2.2.01-85 і ВСН 33.2.2.02-86 “Проектування систем внутрішньогрунтового зрошення з використанням природної води, підготовлених стічних вод тваринницьких комплексів, міст, сільських населених пунктів і промислових підприємств”, 1987; і “Інструкції по проектуванню, будівництву і експлуатації систем внутрішньогрунтового зрошення стічними водами в Українській РСР” (НТД 33.3.34.001-84).