На основании исследований проводимых учёными [9], была установлена оптимальная влажность слоя развития корневой системы, для осушаемых почв, которая составляет для зерновых культур в среднем 65-70%, для овощных и картофеля – 65-75%, для корнеплодов – 50-65%, для многолетних трав – 65-80% от полной влагоемкости [10].
При мелиорации сельскохозяйственных угодий города Ростов на Дону возможно возделывание вышеперечисленных культур.
Верхний предел оптимальной влажности почвенного профиля определяется минимальным содержанием воздуха в почве, а нижний – количеством легкодоступной для растений влаги (рисунок 3).
00Рисунок 3 – Категории влаги [3]
При отклонении уровня влажности на засушливых территориях с пониженным уровнем увлажнения будет отрицательное влияние на урожайность сельскохозяйственных культур [6].
Состав почвенного воздуха и его количество в почве на территории исследования будет сильно зависеть от уровня залегания грунтовых вод. С понижением уровня грунтовых вод концентрация диоксида углерода уменьшается, а содержание кислорода увеличивается [8].
Накопление углекислого газа и снижение концентрации кислорода в почвенном воздухе при высоком уровне залегания грунтовых вод говорят о снижении процессов газообмена между почвой и атмосферой, в том числе ухудшение аэрации почв, что может служить одной из главных причин снижения урожайности сельскохозяйственных культур [2].
Норма орошения — это уровень грунтовых вод, который обеспечивает благотворный водно-воздушный режим почвы исследуемой территории для возделываемых на ней сельскохозяйственных культур в течение вегетационного периода. Нормы орошения для различных сельскохозяйственных культур, произрастающих на одинаковых почвах, а также для одинаковых культур, произрастающих на разных почвах, могут сильно отличаться [9].
Качество оросительной воды должно отвечать агрономическим, экологическим и техническим требованиям, т. е. не оказывать отрицательного воздействия на почвы, растения, качество растительной продукции, санитарно-гигиеническую обстановку, сохранность элементов оросительной системы. Качество оросительной воды оценивают водородным показателем рН, температурой, механическими примесями, минерализацией и химическим составом, бактериологическими примесями.
Оросительная вода, имеющая рН 6,5…8, пригодна для полива всех сельскохозяйственных культур на всех типах почв, допустимо орошение водой с рН 6…8,4. Орошение водой вне этих пределов необходимо обосновывать.
Минерализация и химический состав оросительной воды могут создать опасность засоления, осолонцевания, содообразования в почве, отрицательно влиять на урожайность сельскохозяйственных культур и качество растительной продукции, сохранность материалов конструкций.
Устойчивость сельскохозяйственных культур к минерализации оросительной воды зависит от вида растений, фазы их развития, влажности почвы. Солеустойчивые культуры снижают урожайность при минерализации более 2,5 г/л, среднеустойчивые — более 1,3, слабоустойчивые — 0,8 г/л. Наиболее устойчивы пшеница, рожь, ячмень, свекла сахарная и кормовая, хлопчатник, соя; слабоустойчивы зерновые бобовые, картофель, овощи, плодовые, ягодные [11].
Повышенную минерализацию имеют воды степных рек, подземные, сбросные и дренажные, сильно минерализована морская вода. При орошении водой повышенной минерализации необходимы прогнозы солевого режима почв и постоянный контроль содержания токсичных ионов в почвенном растворе, почвенном поглощающем комплексе (ППК), растительной продукции. В последнее время все больше внимания уделяют содержанию в оросительной воде тяжелых металлов, радионуклидов, пестицидов. Разработаны ПДК (предельно допустимые концентрации) этих элементов по различным лимитирующим показателям: фитотоксичному (воздействие на растения), транслокационному (накопление в растениях и продукции), водно-миграционному (распространение по почвенному профилю и загрязнение подземных вод), санитарно-токсическому (действие на почвенную биоту и плодородие) [15].
Химический состав оросительной воды не должен оказывать отрицательного действия на водопроводящую сеть, насосно-силовое оборудование, поливную технику и другие элементы оросительных систем. Например, содержание аммония более 15 мг/л, магния более 100, сульфатов более 200 мг/л вызывают коррозию металлических конструкций, щелочная реакция воды разрушает бетон.
