Анотація до роботи:

Волочнюк Є. Г. Управління якістю поливної води на Інгулецькому зрошуваному масиві. – Рукопис.

Дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.02 – сільськогосподарські меліорації. - Херсонський державний аграрний університет, Херсон, 2003.

Досліджені умови і фактори формування якості поливної води Інгулецької зрошувальної системи. Дана оцінка впливу на якість води основних факторів: гідрологічного та гідрохімічного режимів р. Інгулець, витрат головних зрошувальних насосних станцій, забезпеченості вегетаційного періоду атмосферними опадами, розроблені відповідні моделі. Обґрунтована система меліоративних заходів, що забезпечують покращення умов формування поливної води і розроблені рекомендації щодо управління її якістю регулюванням роботи головних насосних станцій із врахуванням водності року. Покращення якості поливної води Інгулецької зрошувальної системи впливає на збереження та підвищення родючості зрошуваних темно-каштанових ґрунтів та чорноземів південних, покращення їх екологічно стану, зменшення витрат на хімічні меліоранти, підвищення урожайності сільськогосподарських культур.

1. Джерело зрошення Інгулецької зрошувальної системи р. Інгулець характеризується нестаціонарними гідрологічним та гідрохімічним режимами, які зв’язані з антропогенним впливом Кривбасу та р. Дніпро. Скидання промислових вод Кривбасу в р. Інгулець значно підвищує мінералізацію та погіршує хімічний склад води, підвищує нестаціонарність іригаційних індексів. У вегетаційний період на ділянці Кривий Ріг - ГНС, інгулецька вода формується виключно за рахунок ненормованого скидання стічних вод та санітарного попуску витрат із Карачунівського водосховища. Вода р. Інгулець за меліоративними показниками непридатна для зрошення без її меліорації. На ділянці дельта річки Інгулець - ГНС до аванкамери головних насосних станцій надходить дніпровська вода відносно стабільної доброї якості. Сучасне фактичне змішування дніпровської та інгулецької води в Інгулецькому магістральному каналі не відповідає вимогам проекту ІЗС. Поливи проводяться водою другого та третього класу придатності за ДСТУ 2730-94.

2. Дослідженнями визначений якісний вплив р. Інгулець на формування поливної води у магістральному каналі ІЗМ. На якість зрошувальної води суттєво впливають: хлориди води р. Інгулець (11,5 %), витрати (21,3 %), режим роботи ГНС (21,3 %), а також фактори взаємодії витрат та хлоридів (39,6 %), витрат р. Інгулець та ГНС (39,6 %), хлоридів та витрат ГНС (53,2 %). У цілому формування якості поливної води в умовах Інгулецького масиву можна вважати нестійким і дуже чутливим до зміни факторів впливу. За експрес-показник якості зрошувальної води ІЗС в системі еколого-меліоративного моніторингу доцільно вважати хлориди, тому що вони мають тісний кореляційний зв’язок із усіма іригаційними показниками.

3. Розроблена науково-обгрунтована система управління якістю поливної води на Інгулецькому зрошуваному масиві, в основу якої покладені системні принципи формування зрошувальної води на басейновому та локальному рівнях і оптимізація режимів роботи ГНС. Система меліоративних заходів спирається на закономірності і особливості формування поливної води при різних кліматичних та антропогенних умовах, обґрунтовані мінімальні витрати насосних станцій, які забезпечують покращення якості поливної води в різні за водністю роки.

4. Важливим фактором формування якості поливної води ІЗС є забезпеченість (Р) атмосферними опадами (А) вегетаційного періоду: в період малої водності (А < 220 мм, Р > 66 %) вплив організованих факторів (гідрологічний та гідрохімічний режим р. Інгулець, режим роботи ГНС) складають 66 %, в середні за водністю періоди (А = 220-290 мм, Р = 33-66 %), організовані фактори - 45 %, у багатоводні періоди (А > 290 мм, Р < 33 %) вплив організованих факторів 11 %. У вегетаційні періоди великої забезпеченості атмосферними опадами антропогенний вплив на
р. Інгулець зменшується на 12 % порівняно з роками малої забезпеченості.

5. При довгостроковому зрошенні слабомінералізованими водами хлоридно-натрієвого складу в умовах темно-каштанових ґрунтів Інгулецького зрошуваного масиву відбуваються процеси накопичення легкорозчинних солей. Трансформація іонно-сольового складу при тривалому зрошенні спрямована у бік вилуговування катіонів кальцію та накопичення іонів натрію, що зменшує їх відношення та посилює інтенсивність солонцевого процесу. Особливо цей процес простежується на масиві при тривалому зрошенні без включення до сівозміни багаторічних трав, у ґрунтах підвищується вміст сульфатів та хлоридів. Зрошуваний ґрунт характеризується гіршими фізико-хімічними властивостями у порівнянні з незрошуваними. Він має більшу щільність складання і меншу порозність, в ньому підвищується вміст фізичної глини, що вказує на посилення процесів внутришньогрунтового вивітрювання та руйнування первинних мінералів і необхідність меліорації поливної води.

6. Рекомендується для забезпечення в Інгулецькому магістральному каналі мінералізації зрошувальної води 0,9-1,1 г/л у маловодні роки робота 1-2 насосних агрегатів ГНС. Мінералізація води 1,0 г/л у середні та маловодні роки забезпечується роботою не менше як 3-х агрегатів, а в багатоводні – 5-6. Для забезпечення мінералізації води, що менша за 0,7 г/л, рекомендується робота 7-9 насосних агрегатів, а 0,7-0,8 г/л – 5-6. Характерною особливістю формування мінералізації води в ІМК є те, що при роботі одного насосного агрегату в середні за забезпеченістю атмосферними опадами роки відзначаються менші її значення, ніж у маловодні. Концентрація хлоридів до 3 мекв/л на ІЗС може забезпечуватись роботою не менше ніж 9 насосних агрегатів. Роботою 3-4-х насосних агрегатів вміст хлоридів підтримується на рівні 6-9 мекв/л, 2-х – 8-12, 1-го – 10-16 мекв/л у різні за водністю роки.

7. Для формування відповідної якості поливної води в Інгулецькому магістральному каналі найбільш несприятливими є багатоводні роки, коли мінералізації 1 г/л можна досягти лише при роботі 6 насосних агрегатів; у середні за водністю роки її можна забезпечити роботою 3-4, а в маловодні - 2 агрегатів. У сучасних умовах 1-й клас якості зрошувальної води (ДСТУ 2730-94) за концентрацією хлоридів на Інгулецькій зрошувальній системі фактично не досягається. Для забезпечення другого класу придатності води для зрошення рекомендується у багато - та маловодні роки робота більше ніж 2-х насосних агрегатів, у середні - 1-го насосного агрегату.

8. Результати досліджень є теоретичним обґрунтуванням та базою даних і моделей для впровадження інформаційних технологій управління якістю поливної води ІЗС і стану грунтів в практику еколого-меліоративного моніторинга. Сумарний розрахунковий річний економічний ефект від впровадження комплексу розроблених меліоративних заходів на площі 24,9 тис. га Інгулецької, Спаської та Явкінської зрошувальних систем складає 28,2 млн. грн., що дорівнює 1132 грн/га.

Публікації автора:

1. Волочнюк Є.Г. Формування якості води Інгулецької зрошувальної системи // Таврійський науковий вісник – Херсон, 2002. - №21. – С. 130-133.

2. Мелашич А.В., Сафонова О.П., Морозов В.В., Волочнюк Є.Г. Покращення еколого-меліоративного стану зрошуваних ландшафтів // Стан і напрямки високоефективного використання зрошуваних земель. – Херсон, Колос, 2002. – С. 12-15. (аналітичний огляд, польові досліди).

3. Морозов В.В., Волочнюк Є.Г. Формування якості зрошувальної води та її вплив на еколого-меліоративний стан агроландшафту Інгулецької зрошувальної системи // Таврійський науковий вісник: Збірник наукових праць. Додаток до вип. 21. – Херсон: Айлант, 2002. – С. 18. (польові і лабораторні досліди).

4. Морозов В.В., Волочнюк Є.Г. Екологічні аспекти управління якістю поливної води Інгулецької зрошувальної системи. Материалы XIV международной научной конференции // Таврийский научный вестник. Приложение к спец. изданию. – Херсон, 2002. – Вып. 21. – С. 48-52. (польові досліди, аналітична робота).

5. Морозов В.В., Ушкаренко В.О., Волочнюк Є.Г. Формування водно-сольового режиму темно-каштанових грунтів під впливом тривалого зрошення та дренажу // Агрохімія і грунтознавство: Грунтознавство та агрохімія на шляху до сталого розвитку України. – Харків, 2002. – С. 17-21. (польові досліди, аналізи грунту)

6. Морозов В.В., Нежлукченко В.М., Волочнюк Є.Г. Нестаціонарність формування якості води в магістральному каналі Інгулецької зрошувальної системи // Матеріали Міжнародної науково-практичної конференції "Динаміка наукових досліджень". Том 17. Екологія і охорона навколишнього середовища. – Дніпропетровськ: Наука і освіта, 2002. – С. 30-33. (хімічні аналізи води, розрахунки, моделювання).

7. Морозов В.В., Нежлукченко В.М., Волочнюк Є.Г. Вплив водності вегетаційного періоду на формування якості зрошувальної води в Інгулецькому магістральному каналі // Таврійський науковий вісник – Херсон, 2003. - №25. – С. 140-145. (розрахунки, моделювання, висновки).

8. Морозов В.В., Сафонова О.П., Волочнюк Є.Г. Екологічні проблеми зрошення водою р. Інгулець, забрудненої стоками Криворізького гірничорудного басейну // Вісник Дніпропетровського державного аграрного університету. – Дніпропетровськ, 2003. – С. 59 - 63. (польові досліди, хімічні аналізи води та грунту, аналітична робота, висновки).

9. Волочнюк Є.Г. Наукове обгрунтування і рекомендації по управлінню якістю поливної води на Інгулецькому зрошуваному масиві / Під ред В.В. Морозова. – Херсон: РВЦ ХДАУ "Колос", 2003. - 28 с.

10. Волочнюк Є.Г. Аналіз динаміки показників якості поливної води Інгулецької зрошувальної системи // Таврійський науковий вісник – Херсон, 2003. - №27. – С. 187-191.