RUDN Journal of Agronomy and Animal IndustriesRUDN Journal of Agronomy and Animal IndustriesВестник Российского университета дружбы народов. Серия: Агрономия и животноводство2312-797X2312-7988Peoples’ Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba2012910.22363/2312-797X-2024-19-4-631-640BCIIANAgricultural technologies and land reclamationАгротехнологии и мелиорация земельResearch ArticleSuitability and assessment of surface water in the Bereslav reservoir water-intake zone for irrigation purposeМелиоративная оценка пригодности поверхностных вод водозаборной зоны Береславского водохранилища для орошенияhttps://orcid.org/0000-0002-8051-47862068-3882NovikovAndrey E.НовиковАндрей Евгеньевич

Doctor of Technical Sciences, Сorresponding Member of RAS, Director, Russian Research Institute of Irrigated Agriculture - Branch of the Federal Research Center of Hydroengineering and Land Reclamation named after A.N. Kostyakov; Head of the Department, Processes and Devices of Chemical and Food Production, Volgograd State Technical University

доктор технических наук, член-корреспондент РАН, директор, ВНИИОЗ - филиал ФГБНУ «ФНЦ ВНИИГиМ им. А.Н. Костякова», ; заведующий кафедрой процессов и аппаратов химических и пищевых производств, Волгоградский государственный технический университет

ae_novikov@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8798-02967591-4701ToropovAleksey Y.ТороповАлексей Юрьевич

Researcher

научный сотрудник

vniioz-algo@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9796-29242173-6807PoddubskyAnton A.ПоддубскийАнтон Александрович

Candidate of Technical Sciences, Director, Agroengineering Department, Agrarian and Technological Institute

кандидат технических наук, директор агроинженерного департамента, агротехнологический институт

poddubskiy-aa@rudn.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1997-63137861-7180MoskovetsMaria V.МосковецМария Васильевна

Researcher

научный сотрудник

vniiozalgo@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9237-547X6089-6985ZbukarevRoman V.ЗбукаревРоман Валентинович

Laboratory researcher

лаборант-исследователь

zbukarevr@mail.ruRussian Research Institute of Irrigated Agriculture - Branch of the Federal Research Center of Hydroengineering and Land Reclamation named after A.N. KostyakovВНИИОЗ - филиал ФГБНУ «ФНЦ ВНИИГиМ им. А.Н. Костякова»Volgograd State Technical UniversityВолгоградский государственный технический университетRUDN UniversityРоссийский университет дружбы народов30122024194VOL 19, NO4 (2024)ТОМ 19, №4 (2024)63164029032025Copyright ©; 2024, Novikov A.E., Toropov A.Y., Poddubsky A.A., Moskovets M.V., Zbukarev R.V.Copyright ©; 2024, Новиков А.Е., Торопов А.Ю., Поддубский А.А., Московец М.В., Збукарев Р.В.2024Novikov A.E., Toropov A.Y., Poddubsky A.A., Moskovets M.V., Zbukarev R.V.Новиков А.Е., Торопов А.Ю., Поддубский А.А., Московец М.В., Збукарев Р.В.https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0https://agrojournal.rudn.ru/agronomy/article/view/20129

 The aim of the study was to monitor and assess the suitability of surface water in the intake area of the Bereslav Reservoir for irrigation. During the growing season, water mineralization varied from 0.998 to 1.601 g·dm‑3. According to Kostyakov A.N., the water is characterized as slightly mineralized and belongs mainly to group III. According to Alekin O.A., water at the beginning and end of the growing season is classified as sodium sulfate-­chloride class; in July and August, the water chemistry changes to sulfate class of magnesium-­sodium group. Observations of seasonal changes in the main components of mineral composition of water relative to their maximum permissible concentrations revealed an excess of sulfate anion in May and August by 7 and 91 mg·dm‑3, respectively, and in July — almost 1.5 times. In the cation series, the main pollutants were sodium (in combination with potassium), its highest concentration in May was 299 mg·dm‑3, in July it decreased to the maximum permissible value, as well as magnesium, concentration of which in July exceeded the standard by 28 mg·dm‑3. In terms of concentration of sodium chlorides and sulfates, the irrigation water is of satisfactory quality. Actual values of mineral composition of the water and calculated values of irrigation coefficients, considering variability of chemical composition of the water over time, indicate its possible negative impact on ionic equilibrium in soil absorption complex. As a result, in order to maintain ameliorative state of the soils, it is necessary to develop and regularly carry out agrotechnical and agroameliorative measures to prevent salinization processes.

Цель исследования — оценить по итогам проводимого мониторинга пригодность поверхностных вод водозаборной зоны Береславского водохранилища для орошения. За период вегетации культур минерализация воды изменялась от 0,998 до 1,601 г/дм3. По А.Н. Костякову вода характеризуется как слабоминерализованная и относится преимущественно к III группе. По О.А. Алекину вода на начало и конец вегетационного периода классифицируется как натриевая сульфатно-­хлоридного класса, в июле и августе химизм воды сменяется на сульфатный класс магниево-­натриевой группы. В наблюдениях за сезонными изменениями основных компонентов минерального состава воды относительно их предельно-­допустимых концентраций отмечено превышение аниона сульфата в мае и августе соответственно на 7 и 91 мг/дм3, а в июле — почти в 1,5 раза. В катионном ряду основными загрязнителями были натрий (в комплексе с калием) — его наибольшая концентрация в мае 299 мг/дм3 снизилась в июле до предельно допустимого значения, а также магний, концентрация которого в июле превысила норматив на 28 мг/дм3. По концентрации хлоридов и сульфатов натрия поливная вода удовлетворительного качества. Фактические значения показателей минерального состава воды и расчетные значения ирригационных коэффициентов с учетом изменчивости химического состава воды во времени свидетельствуют о ее возможном негативном воздействии на ионное равновесие в почвенном поглощающем комплексе. Сделан вывод о необходимости разработать и регулярно проводить агротехнические и агромелиоративные мероприятия по предупреждению процессов засоления для сохранения мелиоративного состояния почв.

water qualityionic compositionmineralizationirrigation assessmentimpact on soilsoil salinizationкачество водыионный составминерализацияирригационная оценкавлияние на почвузасоление почвРабота подготовлена в рамках выполнения государственного задания FNFR-2022-0003.The research was prepared as part of the state assignment FNFR-2022–0003.Kravtsova AV, Khodorkovskaya NI, Yachmenev VA, Bazhenova VV. Features of the long-term dynamics of development hydro/chemical parameters of the water of the Shershnevsk Reservoir. Water Sector of Russia: Problems, Technologies, Management. 2021;(5):8—28. (In Russ.). doi: 10.35567/1999-4508-2021-5-1Кравцова А.В., Ходоровская Н.И., Ячменев В.А., Баженова В.В. Особенности многолетней динамики развития гидрохимических показателей воды Шершневского водохранилища // Водное хозяйство России. 2021. № 5. С. 8—28. doi: 10.35567/1999-4508-2021-5-1Novikov AE, Moskovets MV. Ecotones of water intake zones of the Tsimlyansk reservoir: water use for irrigation and water supply of the population. Irrigated agriculture. 2023;(1):45—49. (In Russ.). doi: 10.35809/2618-8279-2023-1-11Новиков А.Е., Московец М.В. Экотоны водозаборных зон Цимлянского водохранилища: использование воды на орошение и водоснабжение населения // Орошаемое земледелие. 2023. № 1 (40). С. 45—49. doi: 10.35809/2618-8279-2023-1-11Amirgaliev NA, Askarova M, Opp C, Medeu A, Kulbekova R, Medeu AR. Water Quality Problems Analysis and Assessment of the Ecological Security Level of the Transboundary Ural-Caspian Basin of the Republic of Kazakhstan. Applied Sciences. 2022;12(4):2059. doi: 10.3390/app12042059Amirgaliev N.A., Medeu A., Kulbekova R., Medeu A.R., Askarova M., Opp C. Water Quality Problems Analysis and Assessment of the Ecological Security Level of the Transboundary Ural-­Caspian Basin of the Republic of Kazakhstan. Applied Sciences (Switzerland). 2022. Vol. 12. № 4. doi: 110.3390/app12042059Nikanorov AM, Minina LI, Lobchenko EE, Nichiporova IP. Surface waters of the south of Russia: dynamics of quality. Water sector of Russia: problems, technologies, management. 2013;(6):57—72. (In Russ.).Никаноров А.М., Минина Л.И., Лобченко Е.Е., Ничипорова И.П. Динамика качества поверхностных вод юга России // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. 2013. № 6. С. 57—72Drovovozova TI, Manzhina SA. Environmental assessment of minor water objects state in the zone of hydro reclamation systems influence. Ecology and water management. 2019;(3):14—26. (In Russ.). doi: 10.31774/2658-7890-2019-3-14-26Дрововозова Т.И., Манжина С.А. Экологическая оценка состояния малых водных объектов в зоне влияния гидромелиоративных систем // Экология и водное хозяйство. 2019. № 3 (03). С. 14—26. doi: 10.31774/2658-7890-2019-3-14-26Bezdnina SY. Kachestvo vody dlya orosheniya: printsipy i metody otsenki [Water quality for irrigation: principles and methods of assessment]. Moscow: ROMA publ.; 1997. (In Russ.).Безднина С.Я. Качество воды для орошения: принципы и методы оценки. М. : РОМА, 1997. 185 с.Melikhov VV. (ed.) Proektirovanie i raschet sistem dozhdevaniya i kapel’nogo orosheniya sel’skokhozyaistvennykh kul’tur [Design and calculation of sprinkler and drip irrigation systems for agricultural crops]. Volgograd; 2017. (In Russ.).Проектирование и расчет систем дождевания и капельного орошения сельскохозяйственных культур: метод. пособие / под общей ред. В.В. Мелихова. Волгоград : СФЕР, 2017. 168 с.Drovovozova TI, Panenko NN, Manzhina SA. Assessment of water availability from open collectors for irrigation in Semikarakorsky district Rostov region. Scientific journal of Russian scientific research institute of land improvement problems. 2020;(3):154—169. (In Russ.). doi: 10.31774/2222-1816-2020-3-154-169Дрововозова Т.И., Паненко Н.Н., Манжина С.А. Оценка пригодности воды из открытых коллекторов Семикаракорского района Ростовской области для орошения // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. 2020. № 3 (39). С 154—169. doi: 10.31774/2222-1816-2020-3-154-169Novikov AE, Kalmykova EV, Tikhonova MK, Vronskaya LV. Ecological sustainability of irrigated agricultural landscapes of the Volga-Don interfluve. Selskiy Mechanizator. 2021;(12):24—25. (In Russ.).Новиков А.Е., Калмыкова Е.В., Тихонова М.К., Вронская Л.В. Экологическая устойчивость орошаемых агроландшафтов Волго-­Донского междуречья // Сельский механизатор. 2021. № 12. С. 24—25Tikhonova MK, Medvedeva LN. Organization of biospheric monitoring in inland water bodies of the South of Russia. Proceedings of Lower Volga agro-university complex: science and higher education. 2022;(4):523—534. (In Russ.). doi: 10.32786/2071-9485-2022-04-61Тихонова М.К., Медведева Л.Н. Организация биосферного мониторинга на внутренних водоемах юга России // Известия НВ АУК. 2022. № 4 (68). С. 523—534. doi: 10.32786/2071-9485-2022-04-61Bolotin DA, Dubenok NN, Bolotin AG, Fomin SD, Tihonova MK. Water resources of the Volgograd region and the problems of their use. Proceedings of Lower Volga agro-university complex: science and higher education. 2018;(4):191—197. (In Russ.). doi: 10.32786/2071-9485-2018-04-27Дубенок Н.Н., Болотин А.Г., Фомин С.Д., Тихонова М.К. Водные ресурсы Волгоградской области и проблемы их использования // Известия НВ АУК. 2018. № 4 (52). С. 191—197. doi: 10.32786/2071-9485-2018-04-27Melikhov VV, Rodin KA, Tikhonova MK, Bolotin DA. Quality of surface waters and their influence on the ecological stability of irrigated agro landscapes. Proceedings of Lower Volga agro-university complex: science and higher education. 2019;(4):48—55. (In Russ.). doi: 10.32786/2071-9485-2019-04-5Мелихов В.В., Родин К.А., Тихонова М.К., Болотин Д.А. Качество поверхностных вод и их влияние на экологическую устойчивость агроландшафтов // Известия НВ АУК. 2019. № 4 (56). С. 48—55. doi: 10.32786/2071-9485-2019-04-5Manzhina SA. On the issue of chemical mechanism and soil degree determination: Russian and foreign practices. Land Reclamation and Hydraulic Engineering. 2021;11(3):163—181. (In Russ.). doi: 10.31774/2712-9357-2021-11-3-163-181Манжина С.А. К вопросу выявления химизма и степени засоления почв: российские и зарубежные практики // Мелиорация и гидротехника. 2021. Т. 11, № 3. С. 163—181. doi: 10.31774/2712-9357-2021-11-3-163-181Fomenko TG, Popova VP, Chernikov EA, Makarova AA, Yaroshenko OV. Influence of Long-Term Drip Irrigation of Fruit Orchard on Transformation of the Chernozem Soil Properties. Pochvovedenie. 2022;(9):1154—1166. (In Russ.). doi: 10.31857/S0032180X22090064Фоменко Т.Г., Попова В.П., Черников Е.А., Макарова А.А., Ярошенко О.В. Влияние многолетнего капельного орошения плодовых насаждений на трансформацию свой­ств черноземных почв // Почвоведение. 2022. № 9. С. 1154—1166. doi: 10.31857/S0032180X22090064Zinchenko EV, Gorokhova IN, Kruglyakova NG, Khitrov NB. Modern state of irrigated soils at the south of the Volga upland. Dokuchaev Soil Bulletin. 2020;(104):68—109. (In Russ.). doi: 10.19047/0136-1694-2020-104-68-109Зинченко Е.В., Горохова И.Н., Круглякова Н.Г., Хитров Н.Б. Современное состояние орошаемых почв юга Приволжской возвышенности // Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева. 2020. Вып. 104. С. 68—109. doi: 10.19047/0136-1694-2020-104-68-109