Жерлерді мелиорациялау
Суғару сөзінің іргетастық анықтамасын мелиорация ілімінің негізін қалаған А.Н. Костяков берген: суландыру мелиорациясының міндеті белгілі бір егістік орналасқан аудандардағы ауылшаруашылық дақылдарына қажетті топырақ қабатындағы ылғал жəне оны- мен байланысты жылулық жəне қоректік заттар тəртібін, оның құнарлығын қамтамасыз етумен бірге реттеу, одан жоғары жəне тұрақты өнім алу болып табылады. Мұнда суғармалы егістік жер- лерде ауылшаруашылық дақылдарының өсіп-өнуіне, негізінен қандай дəлелдемелер əсер ету керек екені анық көрсетілген жəне топырақтың құнарлығын арттыру мақсаты белгіленген.
Экологиялық тұрғыдан – «суғару техникалық шаралардан бас- қа ештеме емес, оны пайдалану арқылы адам өзіне қоректік өнім тауып жəне қоршаған ортаны қорғау туралы қамқорлық жасаудың нəтижесінде, табиғи жағдайларға əсер етеді жəне оны жақсартады» деген анықтаманы Прага университетінің профессоры М. Голь берген еді. Суғару туралы осы анықтаманың ерекшелігі, оның негізгі мəселесі мен мақсатын экологиялық тұрғыда шешу болып та- былады. Оны себебі, тарихи тəжірибе көрсеткендей суғару нəтижесі жағымсыз салдарға алып келуі мүмкін, сондықтан оны пайдаланған кезде табиғатты қорғау мəселесін онымен бірге қарау керек.
Сөйтіп, суғару мелиорациясы жайлы тек қана топырақты ылғал- дандыру деп қана түсінбей, өсімдіктер үшін қажетті шекаралық аралықта, топырақ қабатының ылғалдылығын реттеп отыру ке- рек екендігін түсіну қажет. Сонымен, суғару кезінде қажетті түрде екі жағдай орындалу керек: біріншіден, өсімдіктер тіршілігінің барлық дəлелдемелерінің дамуы мен бағытын жақсы жаққа қарай өзгерту; екіншіден, қоршаған ортаның, өзінің сапасын сақтау қажеттілігін қамтамасыз ету.
Айтылған ойларды нақтылай отырып, белгілі табиғи жағдайдағы жылу мен ылғалдың арасындағы оңтайлы қатынасын қамтамасыз ететін, жылу мен ылғалдың (гидротермикалық) қатынастық ша- масын тəртіптеудің негізінде бұл мəселелерді шешуге болатынын атап айтуға болады. Сонымен, Ж.С. Мұстафаевтың (1992) ойы бо- йынша, мелиоративтік экологияның негізгі бөлімі болып табылатын суғармалы жердің гидротермикалық (су мен жылу) тəртібінің негізгі мақсаты, мелиоративтік ландшафтардағы барлық табиғи
қызметтердің оңтайлануына мүмкіндік беретін жəне олардың арқасында уақыттың нақты өлшем бірлігінде «топырақ-өсімдік- атмосфера (ауа қабаты)» жүйесіндегі болатын құбылыстарды басқаратын, өсімдіктердің тіршілігін жəне топырақты түзілу кезеңін реттеп отырылуын қамтамасыз ететін, шекаралық кеңістікті жан-жақты біртұтас зерттейтін – жалпы экологиялық ғылымның бағыты ретінде санайды.
Егістік жердің гидротермикалық тəртібі, кең шекаралық кеңістікте реттелетін дəлелдемелерден тұрады жəне табиғи аймақтың ауа райының жағдайына байланысты, топырақ қабатына белгілі дəрежедегі су салмағын беру (+Ор – суару) немесе топырақ қабатындағы суды (–Ор – құрғату) алып кету жолымен өзгеретін мелиоративтік шаралар жиынтығы болып табылады:
RM R / L OC OP ,
мұнда, RM – мелиорацияланған жерлердің радиациялық белгісі; Ор
су беру немесе құрғату мөлшерінің шамасы.
Оны Қазақстанның топырақ жамылғысы аймақтық жəне биіктік белдеулікке байланысты орналасу жағдайынан айқын байқауға бо- лады (5-сурет): 1 – орманды даланың қарашірікті қара топырақ, 2
дəнді əртүрлі шөпті далалық оңтүстіктік қара топырақ, 3 – шөпті даланың қара-күлгін топырақ, 4 – жартылай шөлдің ашық-күлгін жəне сұр топырақ, 5 – жусанды-сор сазды шөлдің топырағы, 6 – əртүрлі шөпті-бұталы құмды шөл, 7 – өзен арнасындағы шабындықтар жəне далалық шөлдер жəне жартылай шөлдерді тоғайлар, 8 – өзен арнасындағы жəне аймақтарындағы аллювиальдық шөл жəне жар- тылай шөлдік топырақ, 9 – тау етегіндегі шөлді жəне шөлді далалық белдеудегі ашық-күлгін топырақ, 10 – таулы құрғақ далалық бел- діктегі қара-күлгін жəне қара топырақ, 11 – таулы дəнді, əртүрлі далалық қара топырақ, 12 – орман-сазды жəне далалық орман бел- деуіндегі қаражерлі шалғындық топырақ, 13 – альпі жəне альпілік белдеуліктің тау-шалғындық топырақтары.
Сондықтан жерді мелиорациялау кезінде «Ор» – көлемін, топы- рақтың денесін түзеуші құбылыстың белгілі қарқындылығы мен бағыты жəне оның биологиялық өнімділігін қамтамасыз ететін, то- пырақтың (сор, ашық қоңыр, қоңыр, қара) түрлерінің белгілі табиғи ортадағы қалыптасқан жылу қорына сəйкес келетінін көрсететін, радиациялық «құрғақшылық» белгісінің көрсеткішін (өлшемдерін)
( R ) таңдау негізінде белгілеуге болады.
4–1125 49
сурет. Қазақстан аймақтарының гидротермикалық көрсеткішінің жəне топырағының картасы
Сонымен, мелиорацияның табиғи-техникалық нысанын құрылы- мы ретінде, радиациялық тепе-теңдіктің абсолюттік шамасы ауыл- шаруашылық дақылдардың белгілі түрлерін өсіруге жеткілікті географиялық аудандарды таңдайды. Осы қағиданың негізінде И.П. Айдаров (1978) көпжылдық тəжірибелердің нəтижелерін тал- даудың арқасында əртүрлі табиғи жағдайдағы егістік жердің топырақ қабатына су беру көлемін (Ор) анықтады: шөлді аймақ (R = 251–
–393 кДж/см2 жылына L=300) -8-10 мың м3/га; құрғақ далалық аймақта (R=167-209 кДж/см2, L=300)-3-6 мың м3/га; далалық (R =159-176 кДж/см2, L=300)-1-3 мың м3/га. Бұл мəліметтерден шөлді аймақта суғару мəдени өсімдіктер үшін ылғалдың негізгі көзі, ал далалық аймақта ол табиғи жауын-шашынға тек қосымша түрінде пайдаланылатын шара екендігін көруге болады.
Суғару əдістерін топтастыру
Суғару əртүрлі табиғи ауа райының аймақтарында қолданылады. Көкөністік дақылдардан жоғары өнім алу үшін, оны топырақтың ылғалдануы шамадан тыс аймақта уақытша құрғақшылық кезінде суғару үшін ұйымдастырады. Бірақ əртүрлі дақылдардан ең жоғарғы қосымша өнімін шөлді жəне шөлейтті аймақтарда алуға болады. Дəл
қазіргі кезде осы аймақтарда суғармалы егістік жерлердің негізгі ау- дандары орналасқан.
Алдын ала қойылатын мақсатына жəне суды топырақ ылғал қорына айналдыру технологиясына байланысты, суғарудың бірнеше топтастыру əдісі бар. Кезеңділік бойынша оны тұрақты жəне бір рет суғару деп бөледі. Өсімдіктің өсіп-өну кезеңі аралығында топырақтың ылғалдылығы толығымен бақылауға алынатын жəне реттеліп отыратын түрі, тұрақты суғарудың негізі болып табыла- ды. Сонымен өсімдіктің өсіп-өнуі кезең аралығында топырақтағы қажетті ылғалдылығын қамтамасыз ету үшін топырақ қабатының сыйымдылығына жəне одан судың тəуліктің булану дəрежесіне сай, суғаруды бірнеше рет жүргізеді.
Бір реттік суғаруға, мүмкіншілігінше ылғал қорын топырақ қабатында жинақтап қалу үшін пайдаланатын, көлтабанды суғарулар жатады. Мұнда топырақтың ылғалдылдану дəрежесі толығымен бақылау мүмкін емес жəне өсімдіктің өсіп-өну кезеңінде, оның ша- масы өте үлкен дəрежеде – өте үлкен мағынадан өте төмен шамаға дейін өзгеріп отырады. Мұндай суландыру тəртібі, топырақты бір рет ылғалдандырудың салдарынан болып табылады.
Суғарудың тəсілі бойынша топтастыру қағидасы мелиорацияда кеңінен таралған. Бұл белгі бойынша қазіргі кезде беткейлеп, жаң- бырлатып, топырақ қабатымен, тұмандатып суғару жəне жер асты суының деңгейін реттеу арқылы (субирригация) болып бөлінеді. Олар суғару көзінен егістік жерге жеткізілген судың, топырақ қабатындағы ылғал қорына айналдыруға пайдаланатын, технология мен техникалық құрылымдарға байланысты ажыратылады.
Суғарудың мақсаты бойынша ылғалдандыратын, тыңайтылатын қышқылдандыратын, ылғал қорын жинайтын, топырақ қабатын шаятын суғару əдістері болып бөлінеді. Əрқайсысының мəнін атына сай анықтайды. Мысалы, ылғалдандырып суғарудың мақсаты – топырақтың ылғал қорын толықтандыру, тыңайтып топыраққа су- мен қоса ерітілген қоректік заттарды енгізу, қышқылдандыратын суғару кезінде сумен оттегіні топырақ қабатына енгізу, жылытып суғару кезінде – жылы сумен суғару.
Ылғал қорын жинақтауға арналған суғару өсімдіктің өсіп-өну кезеңінің үлкен бөлігінің аралығында, өсімдіктердің суды үздіксіз пайдалану үшін жеткілікті мөлшерде, топырақ қабатына судың үлкен қорын жасау үшін арналған. Шайып суару топырақтың қабатындағы тұз ерітіндісінің, өсімдіктің өсіп-өнуіне зиян келтірмейтін шамасы- нан тыс, суды жəне артық еритін тұздарды алып кету үшін қажет.
Егістіктерді суғару суымен қамту дəрежесі бойынша арнайы сайланған жəне жаппай болып бөлінеді. Арнайы сайланған егістік- терді суғару, су қоры жетіспейтін кезде жəне сирек кездесетін құр- ғақшылық аймақтағы аңызақта, өте бағалы дақылдарды талап- тілегіне сай сумен қамтамасыз ету үшін пайданылады. Бұл кезде судың жалпы егістікке қоректі шамадағы мөлшерінің жетіспеуінен, басқа қалған егістік жерлерді суғаруға су берілмейді.
Жаппай суғаруды суғару шарасын пайдаланбай-ақ барлық дақылдардан да өнім алуға мүмкіншілік жоқ далалық жəне жарты- лай далалық аймақтарда ұйымдастырады. Жалпылай суғару көп аймақты сумен қамтамасыз етуге арналғандықтан, күрделі суғару жүйелерін құруды талап етеді.
Суғару жүйелерін немесе желілерін жергілікті егістік жерлерге орналастыру жағдайына байланысты жəне құрамдық бөлшектері бойынша, суғару əдісі тұрақты немесе жылжымалы болып бөлінеді. Тұрақты суғармалы жерлерде сумен қамтамасыз ету үшін тұрақты арықтар желісін құрады жəне құрамында тұрақты сораптау бекеті болуы мүмкін.
Жылжымалы суару алмалы-салмалы қондырғылар жүйесі ар- қылы, егістік жерлерге орналасқан бағалы дақылдарды суаруды ұйымдастырады. Бұл үшін уақытша пайданылатын жылжымалы со- раптау қондырғылары да пайдаланылады. Себебі өсімдіктің өсіп-өну кезеңінде, ауа райының жəне оның биологиялық ерекшеліктеріне байланысты бірнеше рет қана суғару жүргізу керек болуы мүмкін.
Суғару көзінің орналасу жағдайына байланысты, суғару жүйесі арқылы суды егістікке жеткізіп беру жағдайы бойынша, суғару көздерінен су өздігінен ағатын жəне суды механикалық қуат күшімен көтеру арқылы ағызатын болып бөлінеді. Бұрынғы кезде өзеннің арнасының еңкіштігінің айырмашылығына жəне судың өзен мен суғару арықтарындағы деңгейіне байланысты бас арықтарға суды өздігінен түсетін жəне өзі ағатын суғару жүйелері пайдаланылған. Бірақ бұл суғару əдістерін қолдану үшін бас арықтың ұзындығының өте үлкен болуы қажет еді.
Егер суғармалы егістік жердің орналасу деңгейі өзендегі су деңгейінен жоғары болса, онда суды белгілі бір деңгейге дейін көтеру үшін сораптау қондырғыларын пайдалану қажет. Олардың көмегімен су қажетті биіктікке көтеріліп, содан соң егістік жерге өздігінен немесе жаңбырлатқыш қондырғылармен таратылады. Бұл кезде өте ұзын суғару арықтарының қажеттілігі болмайды, бірақ күрделі құрылысқа қажетті қаражаттың құны өседі.
Суғармалы егістік жерлердің табиғи жағдайына жəне су көздерінің орналасу ерекшеліктеріне байланысты бірнеше суғару əдістерінің түрлерінің болуы оларды пайдаланудың əртүрлі жағдайының бар екендігіне куə бола алады жəне олар көп түрлі техникалық құралдармен жүзеге асырылады.
Суғаруға арналған су көздері
Суғаруға арналған су көздеріне өзен сулары, жер асты сулары, жергілікті су ағыны, қайта бөлінген су ағыны, ақаба, оның ішінде төкпе сулар, теңіз сулары жəне буланған суларды шыққа айналдыру арқылы алынған сулар жатады.
Суғару көздері белгілі бір талап-тілекті қанағаттандыруы керек. Барлық кезде, олар қажетті мөлшерде суармалау мүмкіншілігіне ие болғаны жөн, яғни су көзіндегі судың көлемі, суғармалы егістіктің ауданын сумен қамтамасыз ете алуы керек.
Суғару кезіндегі судың сапасы, ауылшаруашылық дақылдарын өсіру кезінде жоғары өнім алуға мүмкіншілік беретіндей жəне топырақтың су-физикалық жəне химиялық қасиетін нашарлатпай- тындай, белгілі бір дəрежеде болғаны жөн. Суғару кезіндегі судың орналасу деңгейі, суғармалы егістік танаптың бетімен салыстырып қарағандағы суды алуға қажетті шығын экономикалық көзқараста тиімді болуы керек.
Суғару көздерінің негізгі мінездемесі:
белгілі бір кезең немесе мезгіл аралығындағы су шығыны жəне оның тəртібі, су ағынының көлемі;
су көзіндегі судың орналасу деңгейі;
судың сапасы.
Жоғарыда келтірілген суғару көзінің сипаттамасына суғару ауданының көлемі, суғармалау жүйесінің түрі, су ағынын реттеудің қажеттілігі, (су тасқынымен) қарғындармен күресу жағдайы жəне су алатын құрылыстың түріне байланысты. Бұл сипаттамалар əрбір су көзіне жəне оның қатынастық шамасының тек қана соған тəн мəні болуы мүмкін, яғни əрбір су көзі өзіне тəн жеке қасиетке ие.
Суғару көзін бағалаған кезде, алдымен суғармалау суының са- пасына мəн беру керек, себебі тек қана оған ауылшаруашылық дақылдарының өнімнің тағдыры ғана байланысты емес, сонымен қатар қоршаған ортаға əсер ету дəрежесі де осыған байланысты. Егер пайдаланған судың құрамында тұздар көп болса, онда суғармалы топырақтар толық құнарлығын жоғалтуы мүмкін. Сондықтан
суғармалау суының сапасын талдау, суғару шараларын жобаланған кездегі негізгі көрсеткіш болып табылады.
Суғармалау суының сапасын, ондағы қалқып жүретін бөлшектер- дің саны, бактериялық құрамы, əртүрлі тұздардың құрамы мен қатынастық шамасы жəне жылылығы бойынша бағалайды. Бірінші кезекте, өсімдік жəне топыраққа əсерін тигізетін судың химиялық құрамын зерттеу керек.
Судың суғаруға пайдалануға болатынын бағалаудың бірнеше əдістері бар:
суғару суын химиялық талдау;
суғару суының топырақпен бірлескен кезіндегі химиялық тал- дауы;
өсімдіктердің өсуіне тигізетін суғару суының əсерін бақылау;
тұрақты қызмет атқарып тұрған суғармалау жүйесінің жағдай- дағы əртүрлі тұзданған дəрежедегі суғару суының топыраққа салыс- тырмалы əсері.
Суғаруға пайдаланылатын судың сапасы оның құрамы жəне қасиеті арқылы сипатталады, ал оны пайдалану мүмкіншілігі нақты тұтынушының талап-тілегіне байланысты санитарлық шамамен шектеледі. Судың сапасын бұл көрсеткіштермен бағалау су көзінің немесе су қоймаларындағы судың суды тұтынушыларының неме- се суды пайдаланушылардың талап-тілегіне сай келу дəрежесін бағалауға мүмкіншілік береді.
Ауылшаруашылық дақылдарын суғаруға пайдаланылатын сулар- дың сапасы еритін тұздардың мағынасы, оның құрамы жəне құмдақ бөлшектердің мағынасымен анықталады.
Сондықтан ауылшаруашылық қажеттілігіне өзен суларының жəне суғару мен өндіріс жүйесіне пайдаланылған қайтарма сулар- ды пайдалану мəселесін шешер алдында, оларды қайта пайдалану мүмкіншілігін анықтауды талап етеді. Əлемдік тəжірибеде ағын жəне қайтарма суларды ауылшаруашылық жерлерге пайдалану үшін ондағы тұздардың құрамы, топырақтың тұқымдық ерешелігі, ауа райының жəне өсіруге арналған дақылдардың биологиялық ерекшеліктері ескеріледі.
Судың химиялық талдауының нəтижесі бойынша, ирригациялық көрсеткішті есептеу үшін оның 1 литр судағы құрамын мг/экв-пен көрсету керек, ол үшін г/л-мен өлшенген судың тұздылығын, əрбір ионға сай келетін көрсеткішке көбейту арқылы қайта есептеуді талап етеді. Егер суда натрий ионының (Na+) шамасы хлордың ионының (Cl–) шамасынан кем болса, онда ирригациялық көрсеткішті мына өрнек арқылы есептеуге болады: Ku=288/5·Cl–.
Егер судағы натрийдің ионының (Na+) шамасы хлордың ионы- на (Cl–) қарағанда көп болса, бірақ хлор-ион мен сульфат-ионының қосындысынан кем болған жағдайда, мына өрнекті пайдалануға бо- лады: Ku=288/(Na++Cl–).
Судың сапасын анықтауға арналған көпшілікке белгілі жəне
кеңінен пайдаланылатын А.М. Можойко мен Т.К. Воротниктің (1958) əдісі, егерде судың құрамындағы химиялық заттардың қатынасы (Na + K)·100/(Ca + Mg + Na + K) 65%-дан кем болса, онда оны суғаруға пайдалануға болады деп есептейді, егер оның шама- сы 66-75% аралығында болса, онда суды пайдалану қауіпті, ал оның қатынастық шамасы 75%-дан көп болса, онда суды пайдалану өте қауіпті, себебі топырақта сорлану үдерісі жүруі мүмкін.
М.Ф. Будановтың (1970) əдісі бойынша, егер судағы Na/Ca қа- тынастық шамасы бірден кем болса, ал судың тұздылығы 1 г/л дейін болғанда Na/(Ca+Mg) қатынастық шамасы 0.7 кем болғанда, суды суғаруға пайдалануға болады деп есептейді жəне судың тұздылығы 1-ден 3 г/л болғанда, оның құрамындағы барлық химиялық заттардың шамасын, оның кермектілігінін (Ca+Mg) шамасына бөлгендегі мəні орташа жəне ауыр саздақ топырақтар үшін төрттен, жеңіл саздақ топырақтарда бестен жəне құмдақ топырақтарда алтыдан аспауы қажет.
Өзен жəне төкпе сулардың пайдаланудың мүмкіншілік дəрежесін И. Антипова-Каратаева жəне Г. Кадера (1959) өрнегін пайдалануға болатын:
K rCa rMg 0.23C rNa 0.23C
,
мұнда, rCa, rMg, rNa – судағы катиондардың мағанасы, мг-экв; C – судың тұздылығы, г/л.
Егер K 1 , онда суды суғаруға пайдалануға, ал K 1 – суды
суғаруға пайдалануға болмайды, яғни натрийдың судың құрамында жоғары дəрежеде болуы топырақтың сорлануына алып келеді.
Өзен суының жəне төкпе сулардың сапасын анықтау үшін Америка Құрама Штаттарының ауылшаруашылық Департаменті топырақтың сорлану қауіпін бағалау үшін SAR-дың қатынастық
шаманы пайдаланады: SAR Na /
Суғару кезінде суғару суы мен топырақтың арасында бір-біріне əсер етуі белсенді түрде жүреді жəне соның арқасында топырақтың құрамында жаңа топырақ ерітіндісі пайда болатындықтан, SAR
«есепке» алынған шамасын ескеру керек:
SAR* 1 8.4 pHc
мұнда, pHC =(pK2 – pK CaCO3) + p(Ca + Mg) + p(Alk) (pHC – мəнін ар- найы кестедегі келтірілген мəліметтер бойынша анықтайды).
Бұл көрсеткіштің мүмкіншілік мəні, яғни шөлейт аймақта SAR*– 2,8, құрғақ далалық аймақта SAR* – 2-6 жəне далалық аймақта SAR*– 1,5-2 аралығында. Көптеген жағдайда судың тұздылығы 2,5 г/л жəне SAR*≤8 болса, онда су суғаруға пайдалануға болады деп есептейді.
С.А. Балюк, П.И. Кукоба, В.Я. Лазных, Л.А. Чаусова, А.А. Носо- ненко (1993) судың сапасын бағалауға арналған жаңа ирригациялық сынақтық көрсеткіштер ұсынды:
судың сапасын топырақтың қайта тұздануы арқылы бағалау үшін хлордың эквиваленттік қосындысын пайдалануға болады, яғни оның судың құрамындағы шамасы механикалық құрамы бойынша ауыр салмақты топырақтарда 5 мэкв/л, сазды топырақтарда 10 мэкв/л, құмдақ жəне құмды топырақтарда 15 мэкв/л аспауы керек;
судың сапасын топырақтың сілтіленуі арқылы бағалау үшін, судың топырақтағы ерітінділердің реакцияларын жеткіліксіз сипат-
тайтын, сутегі көрсеткішінен басқа (pH), ионның CJ 2 жəне улы
3
сілтінің мағынасын ескеру қажет, яғни жоғары сілтілі су болған
жағдайда ( pH 9, CO 2 0.9 мэкв/л, улы сілтінің > 2.5 мэкв/л) оны
3
пайдалануға болмайды, себебі топырақтың өте жоғарғы қарқынмен сілтіленуі экономикалық тұрғыда тиімсіз болып шығады;
төкпе суларды пайдалану кезіндегі өсімдіктердің жапырақтары- ның күю қауіпсіздігін бағалау, оның жалпы жəне улы сілтінің дəрежесі, сонымен бірқалыпты корбанаттардың сілтілігі жəне хлордың мағанасы бойынша бағаланады, яғни HCO 2 1.5 мэкв/л,
3
HCO Ca2 1.0 мэкв/л, CO 2 0.1
мэкв/л жəне CI 3.0
мэкв/л
3 3 3
болған жағдайда, оны пайдалану қауіпсіз;
судың сапасын топырақтың сорлану дəрежесі арқылы бағалау үшін натрий жəне калий катионының мэкв/л өрнектелген барлық түптерінің қосындысының (%) қатынасы арқылы анықталады, яғни жоғары төзімді құмдақ жəне саздақ топырақтарда 60%, төменгі төзімді құмдақ топырақтарда – 50% жəне сазды топырақтарда – 40% жоғары болмауы керек;
судың сапасын топырақтың сорлану жəне сілтелену дəрежесі арқылы бағалау үшін термодинамикалық көрсеткіштерді пайдала- нады: топырақтың сорлануына судың əсерінің сынақтық көрсеткіші ретінде белсенді натрий жəне кальцийдің қатынастық шамасы –
ANa / ACa 0.8 >0.8; топырақ ертіндісінің сорлану жəне сілте-
лену үдерісін сипаттайтын натрийлік сутегі – pH pNa 1.45 жəне кальцийлік сутегі – pH 0.5 pCa >3…4; топырақтың сорла- ну жəне сорланбау үдерісінің белгісі ретінде натрийлік-кальцийлік белгі – pNa 0.5 pCa >6.5; топырақтың сорлану жəне сорланбау үдерісінің бірге жүруін бағалау pH pNa жəне pNa 0.5 pCa əлеуетінің қатынасы – pH pNa / pNa 0.5 pCa >2.8 пайдалы- нылады.
Егер еріген тұздар өсімдікке жəне топыраққа əсер етсе, судың лайлануы мен қатты заттардың ағыны гидротехникалық құрылымдар мен арықтардың жұмыс атқару қабілетіне əсерін тигізеді. Судың лайлануын, судағы қалқып жүретін қатты бөлшектердің саны, оны 1,0 м3 судағы килограммен өлшенген қатты қалқып жүрген заттардың шамасы арқылы өлшейді. Қатты ағынның шығыны деп белгілі бір уақыттағы, арықтың су ағатын қимасының ауданы арқылы сумен ағып өтетін қатты заттарды айтады.
Қатты ағындардың түрлеріне тастар, қалқыма жəне еріген шөгінділер жатады. Қалқып жүрген тұнбаның шамасын мына өрнек арқылы анықтаймыз:
P = p l Q l T,
мұнда, P – судың лайлығы, кг/м3; Q – судың шығыны, м3/с; T – тұнбаның сандық мəнін есепке алатын уақыт.
Судың лайлану дəрежесін мына өрнек арқылы анықтаймыз:
p = 1 000 000 l C/W,
мұнда, C – өлшемге алынған судың көлеміндегі шөгіндінің салмағы, г; W – өлшемге алынған судың көлемі, см3.
Суғаруға арналған судағы қатты ағындыны шөгінді бөлшектердің өлшемінің мүмкіндік шамасы суғару əдісіне жəне техникасына бай- ланысты.
Судың тазалығы туралы өте қатаң талап тамшылатып жəне топырақ қабатына орналасқан құбырлар арқылы суғару кезінде қойылады. Мысалы, жаңбырлатып суғару кезінде судың мүмкіндік лайлану дəрежесі 1 г/л кем, ал бөлшектердің өлшемі 0,5 мм кем болу керек. Одан үлкен бөлшектері бас арықтарда жəне су алатын құрылымдардың бойында шөгіп қалады. Суғару жүйесіне олардың
түсуін болдырмас үшін өзенге жақын жерге сумен бірге баяу жыл- житын бөлшектерді отырғызуға арналған арнайы тұнбалар соғады жəне өзен суының жоғарғы қабатынан таза суларды алуға арналған су алатын құрылымдар қарастырылады. Тұнба мен шөгінділердің кейбір өте майда бөлшектері топырақтың құнарлығын артыратын болғандықтан, олардың суғармалы егістік танапқа түсуіне кедергі жасамау керек.
Суғару суының микробиологиялық тəртібін зерттеу, бірінші кезекте төкпе суларды егістікті суарғанда жүргізіледі. Олар 1 литр судағы ауру тарататын бактериялардың санымен сипатталады. Оның шектік мəнін анықтайтын арнайы құжаттар бар. Егер олардың судағы саны белгіленген мөлшерден көп болса, онда оларды тазалауға тура келеді.
Суғару суының мəдени дақылдар үшін жақсы жылулығы –24- 30°С. Бірақ тау суларын немесе арнайы ұңғылар арқылы жер асты суын пайдаланғанда, олардың жылулығы 14-18°С аспайды. Мұндай суларды мұздай су деп есептейді жəне олар өсімдіктің өсіп-өну кезеңін ұзартуы мүмкін. Ауа райының өте ыстық кезінде мұздай су- мен суғару өсімдіктің өсіп-өну кезеңін толық тоқтауына алып келеді. Бұндай жағдайды болдырмас үшін арнайы сутоғандарында күннің сəулесін пайдаланып жылытқан жөн.
Судың сапасын зерттеуден кейін суғару көзінің суғармалау мүмкіншілігін бағалайды. Бұл су көзі арқылы суарылатын егістіктің ауданы – мүмкін ауданы. Ол, біріншіден, суғару көзіндегі су шығы- нының мөлшеріне байланысты. Себебі су шығынының шамасы жылдық мезгілге байланысты үлкен өзгеріске ұшырайды, ал оның динамикасын су ағынының гидрографы түрінде көрсетеді. Су шығынының шамасы бойынша, ауылшаруашылық дақылдарын суғаруға қажетті судың көлемімен салыстыру үшін су ағынының көлемін есептейді.
Су ағынының мөлшері деп белгілі бір кезең аралығындағы не- месе жыл бойындағы оның көпжылдық орташа мəнін айтады. Жыл сайын су ағынының жəне оған сəйкес келетін су шығынының ша- масын өзгертіп отыратындықтан, көпжылдық гидрогеологиялық бақылау жұмыстары жүргізіледі. Олардың нəтижесі бойынша, статистикалық əдістер арқылы белгілі бір су шығынының таралу жəне ықтималды қамтамасыз ету дəрежесін анықтайды.
Су шығынының, жалпы кездойсоқтық санына, бақылаудан алын- ған шығынына тең болуын немесе асып кетуін, қамтамасыз ету дəре- жесі немесе ықтималдығының асып кетуінің кездойсоқтықтың са-
нын сипаттайды. Қарапайым қамтамасыз ету дəрежесін су шығынын кішірею қатарымен орналастыру арқылы есептеуге болады. Онда қамтамасыз ету дəрежесі мынаған тең: P = (m – 0.3)/ (n + 0.4), мұнда, n – қатардағы жыл саны; m – су шығынының орналасу реті.
Өзен суының шығынының мөлшерінің берілген қамтамасыз ету дəрежесі бойынша, суғаруға берілетін су шығынын есептейді жəне ол арқылы суғару көзінің суғармау мүмкіншілігін анықтауға болады:
Fím
Q0 Qk Qý ,
qmax
мұнда, Q0 – өзендегі берілген қамтамасыз ету дəрежесіне сай келетін су шығыны, м 3/с; Qk – өндірістің, қаланың жəне ауылдардың тұрмыстық қажеттілігіне керек су шығыны, м 3/с; Qэ – өзеннің тө- менгі саласындағы ландшафтардың экологиялық тұрақтылығын қамтамасыз ететін су шығыны, м 3/с; η – суғармалау жүйесінің пайда- лы əсер көрсеткіші; qmax – егістік жердің ең жоғарғы гидромодулінің шамасы (1 гектар ауыспалы егістік жерге 1 секундта берілетін литр- мен өлшенген су шығыны).
Өзендердегі су шығынының жəне оған байланысты су ағынының көлемінің өте тез өзгеріп отыратынына байланысты, суғаруды ұйым- дастыру үшін суғару көзінің есептелген тəртібін негіздеу керек. Тек бұл жағдайда ғана белгілі бір кездегі жылдардың бөлігі қажетті су- мен толық қамтамасыз етіледі, ал қалған бөлігіне барлық уақытта судың жетіспеуі мүмкін. Былайша айтқанда, суғармалау жүйесі белгілі бір сумен қамтамасыз ету дəрежесінде жұмыс атқаруы қажет. Сумен қамтамасыз ету дəрежесінің жоғарғы (Op max) мəнін алсақ
(100 пайыз), онда мүмкіншілігі бар егістік жердегі оның ауданының
ең төменгі шамасына (Fmin) сай келеді, бірақ олар сумен барлық уақытта жеткілікті түрде қамтамасыз етілуі мүмкін (6-сурет). Ал төменгі қамтамасыз (Op min) ету дəрежесін алу арқылы суғармалы егістіктің ауданын (Fmin) үлкейтуге болады, бірақ егістік жер кейбір жылдары қажетті мөлшердегі су қорын ала алмауы мүмкін.
Сондықтан есептелген қамтамасыз дəрежесін таңдау бірнеше деңгейде қарастырылу жолы арқылы шешілетін өте жауапты техни- калық-экономикалық жəне экологиялық мəселе болып табылады. Су қорының аз жылдарындағы алмағайып кезеңдегі суғару көзінің тəртібі мен суғару тəртібінің келісімге келуін, суғару мөлшерінің шамасын кішірейту, суғару кезеңін ұзарту, алмағайып кездегі суды көп қажет ететін дақылдардың егістіктегі пайызын азайту немесе
бағасыз дақылдарды суғарудан шығарып тастау арқылы шешуге бо- лады (7-сурет).
Бұл шаралардың барлығы да өнімнің бір бөлігін жоғалтуға алып келеді, сондықтан мұндай жағдайда басқа шаралар жоқ болғанда ғана барады жəне мұны болдырмас үшін суару тəртібін емес, су көзінің тəртібін реттеген ыңғайлы.
Өзен суының тəртібін реттеу, ондағы бар су қорының белгілі бір бөлігін қоймасына жинау арқылы толық пайдалануға мүмкіншілік тудырады. Өзен суының тəртібін реттеудің үш түрі бар: тəуліктік, кезеңдік жəне көпжылдық. Бұлардың əрқайсысы су қоймасының белгілі бір сыйымдылығын қажет етеді. Су қоймасының сыйымды- лығы өзендегі су ағынының көлемі мен суаруға қажетті су көлемінің қатынастық шамасына байланысты. Кезеңдік реттеулер суаруға қажетті су көлемінің шамасы өзендегі судың жылдық көлемінен үлкен болмағанда қолданылады. Егер жылдық су ағынының көле- мінен үлкен болып шықса, онда көпжылдық реттеуді қажет етеді.
Суғаруға пайдалануға болатын өзен жəне жер асты сулары жоқ ау- дандарда, жергілікті су ағындарын, яғни көктемдегі қардың еруінен немесе нөсер жаңбырдан пайда болатын уақытша суағарлардағы су- ларды пайдаланады.
Жергілікті су ағынының ерекшелігі: жыл сайынғы олардың кө- лемінің үлкен өзгеріске түсіп отыруы жəне қысқа уақытта ғана пай- да болатындығында (3-5 тəуліктен 2-3 аптаға дейін). Сондықтан жергілікті су ағынын пайдалану үшін оларды реттеу қажет.
сурет. Егістік жерді сумен қамтамасыз ету дəрежесіне байланысты егістік жердің ауданының өзгеру желісі
сурет. Өзен алабындағы жыл айларындағы су қоры (1) жəне суды тұтыну мөлшерінің (2) сызбалық желісі
Жергілікті су ағынын пайдалану үшін көлтабандарды ұйымдас- тырады жəне реттелген суару тəртібі үшін оларды тоғандарда жинақтайды. Олардың негізгі кемшілігі – жыл сайын үлкен өзгеріске түсуі жəне суғару мүмкіншілігінің мол еместігінде.
Белгілі бір жағдайларда суғару үшін жер асты суларын пайда- лануға болады. Ол үшін олардың қоры жеткілікті болу керек жəне барлық уақытта толықтырылып отыруға тиісті. Сонымен қатар жер асты суларының тұздылығы белгілі бір деңгейден жоғары болмауы керек, ал оның орналасу деңгейі сораптар арқылы алған кезде үлкен шығынға алып келмеуге тиісті. Жоғарыда келтірілген жағдайды тау етегіндегі жəне сазды жазықтардағы жер асты сулары ғана қанағаттандыра алады.
Соңғы кездерде суғару тəжірибесінде төкпе сулар көп пайдала- нылып жүр. Қалалардың жəне олардың қарқынды үлкеюі, өндірісте жəне тұрмыста пайдаланған сулардың пайда болуына алып келіп отыр. Сондықтан суғармалы егістік жерлерге төкпе суларды пайда- ланған кезде: ауылшаруашылық дақылдарын суғару; төкпе судың құрамындағы тыңайтқыштарды топыраққа сіңіру; төкпе суды таза- лау; өзендердің ластануын болдырмау сияқты бірнеше мəселелерді шешуге болады. Егер бұл мəселелерге жүйелік талдау жасасақ, онда бұлардың барлығы да ландшафтардың экологиялық орнықтылығын бұзу арқылы жүзеге асырылады, яғни топырақ қабаты, төкпе судың құрамындағы химиялық заттарды қорғайтын сыйымдылық ретінде пайдаланылды, сонымен қатар ауылшаруашылық дақылдарының са- пасы нашарлайды.
Көптен бері егіншілердің көңілінде жүрген, өте қуатты сумен
қамтамасыз ету көзі болып табылатын теңіз сулары мен жоғары орналасқан суғару жүйелерінен түсетін ақаба сулар. Олардың ба- сты ерекшелігі, өте жоғары тұздылығы. Егер егістік жердің кəріз- дік қабілеті өте жоғары болған жəне топырақ қабатында сүзілу суғару тəртібін қамтамасыз еткен жағдайда, мұндай суларды егіс- тікте пайдалануға болатыны дəлелденген. Бұл кезде судың жəне химиялық заттардың геологиялық айналымға түсетін қарқыны өседі де, мелиоративтік жəне басқа да шаралардың табиғатты қорғау көзқарасында, геологиялық айналымға түсетін заттар өте аз болуы керек деген ауылшаруашылық жерлерді мелиорациялаудың негізгі қағидасы бұзылады.
Суғаруға пайдалануға болатын тұзданған судың санын мына өрнек бойынша анықтауға болады:
H Säîï h
Síà÷
мұнда, H – барлық суғару кезеңіндегі берілетін су қабатының шама- сы, м; Sдоп, Sнач – топырақтың мүмкіншілік жəне бастапқы тұздану ша- масы; h, γ – топырақтың ылғалдану қабаты жəне көлемдік салмағы. Буланған суларды суыту арқылы суғару, су көзі ретінде ерекше жағдайларды пайдалануы мүмкін: теңіз жағалауларында, тəуліктің мезгілі бойынша өзгеріп отыратын ауа райына байланысты. Бұл жер- лерде үлкен шықтар пайда болатындықтан, оларды арнайы орларға жинау арқылы буланған ылғал қорын толықтырып отыруға болады.
Достарыңызбен бөлісу: |