Качество и интерпретация воды для полива

Качество поливной воды зависит от ее химического состава. Концентрация минеральных компонентов в воде изменяется в зависимости от количества растворимых в воде ионов. Эти растворимые компоненты называются растворимыми солями. Если растворимых солей много, они могут быть вредными для растений. Наиболее распространенными растворимыми солями являются катионы: натрия (Na), кальция (Ca), магния (Mg) и калия (K), а также анионы: карбонат (CO₃), бикарбонат (HCO₃), хлорид (Cl), сульфат (SO₄) и нитрат (NO₃)

Общий уровень растворимой соли определяется по показателю электропроводности. Поскольку катионы заряжены положительно, а анионы заряжены отрицательно, они будут производить электрический ток. Чем больше ионов, тем легче он будет производить электрический ток, чтобы давать показания растворимой соли.

Чем выше показатель электрической проводимости, тем выше опасность солености. Интерпретацию опасности солености можно найти в таблице ниже.

Помимо растворимых солей, необходимо проанализировать уровень натрия в воде. Наличие высокого содержания натрия может снизить проникновение воды в почву. Опасность натриевой воды для полива оценивается путем расчета коэффициента адсорбции натрия (SAR).

Если катион натрия преобладает в воде для орошения, постоянное использование воды окажет негативное влияние на физическое состояние почвы. Натрий заменяет обменные кальций и магний, вызывая дисперсность глины. Эта дисперсия разрушает грунтовые агрегаты, поэтому почва кажется скользкой во влажном состоянии и очень твердой в сухом. Кроме пониженной проницаемости, другими проблемами является медленное прорастание семян, меньшая аэрация почвы и более сложная борьба с болезнями и сорняками из-за застоя поверхностных вод.

Проблемы с проницаемостью связаны с содержанием карбонатов и бикарбонатов в воде для орошения. Когда высыхают почвы, часть кальция и магния выпадает в осадок в виде карбонатов Ca-Mg (извести). Это удаляет Ca и Mg из грунтовой воды и увеличивает опасность натрия. Недавние исследования разработали метод оценки влияния карбоната и бикарбоната на опасность натрия. В новой процедуре используется модификация коэффициента удельного поглощения и называется скорректированным коэффициентом поглощения.

Интерпретация скорректированного SAR для разных типов почвы

В дополнение к солености и натриевой опасности потенциальной опасностью для оросительной воды являются хлориды, бикарбонат и бор.

Потенциальные опасности для качества оросительной воды

Потенциальные опасности	Содержание	Интерпретация
Хлорид (ppm Cl)	< 140 140 – 350 > 350	Нет проблем Рост проблемы Трудная проблема
Бикарбонат (ppm HCO3)	< 180 180 – 520 > 520	Нет проблем Рост проблемы Трудная проблема
Бор (ppm B)	< 0,75 0,75 – 2,0 > 2,0	Нет проблем Рост проблемы Трудная проблема

Качество воды, необходимой для животных

Большое количество чистой воды для скота важно для достижения оптимальной продуктивности и здоровья животных. Качество воды трудно визуализировать, поэтому необходим лабораторный анализ. Существует несколько показателей качества воды, которые могут привести к ухудшению здоровья животных или снижению продуктивности животноводства. Такие параметры представляют собой общее количество растворенных твердых веществ, электропроводность, твердость, содержание натрия, pH, нитраты, сульфаты, токсичные питательные вещества или загрязнители, а также бактерии кишечной палочки.

Общее количество растворенных твердых веществ – это мера всех неорганических компонентов или минералов, растворенных в воде. Самые распространенные растворимые соли, содержащиеся в воде – это комбинации ионов натрия, кальция и магния с ионами сульфата, хлорида и бикарбоната. Вода с высокой соленостью может повлиять на здоровье животных, что приводит к диарее, чрезмерному потреблению воды, дисбалансу потребления минеральных веществ и снижению производительности производства.

Электропроводность оценивает количество растворенных твердых веществ, электропроводность воды связана с катионами и анионами, растворенными в источнике воды. Обычные катионы в воде включают в себя кальций, магний и натрий. Анионы включают хлорид, сульфат и бикарбонат. Вода с большей соленостью обладает более высокой электропроводностью. Животные, как правило, потребляют воду с высокой соленостью, поскольку она создает электролитный дисбаланс, проявляющийся через симптомы, включая обезвоживание, диарею, лихорадку, снижение производства.

Использование соли, содержащейся в воде

Жесткость выражается как общее количество ионов кальция и магния в воде в виде карбоната кальция (CaCO₃). Хотя жесткость сама по себе не является фактором, влияющим на продуктивность животных и проблемы со здоровьем, жесткая вода может привести к чрезмерному потреблению кальция и магния, что приводит к проблемам с минеральным дисбалансом в сочетании со сбалансированным питанием или рационом.

Рекомендации по жесткости воды

Категория	Твердость (ppm)
Мягкая	0 – 60
Умеренно мягкая	61 – 120
Тяжелая	121 – 180
Очень тяжелая	> 180

Натрий находящийся в воде в высоких концентрациях для животных может оказывать мочегонное действие. Это заставляет животное испытывать жажду, оно пьет больше токсичной воды, что обезвоживает его организм. Натрий также взаимодействует с сульфатами, что представляет больший риск, если в воде высокое содержание сульфата натрия. При корректировке рациона или диеты с учетом воды с высоким содержанием натрия может возникнуть дефицит хлоридов. Воду с содержанием натрия более 50 ppm следует использовать для птицы. Соль в рационе свиней следует снизить, если уровень натрия в воде превышает 400 ppm. У мясного и молочного скота потребление соли следует снизить, если концентрация натрия в воде превышает 800 ppm.

pH не был четко определен для разных видов скота, однако текущие рекомендации для мясного рогатого скота и свиней заключаются в поддержании pH между 6,5 – 8,5.

Нитраты содержатся в большинстве кормов и иногда в воде. Нитраты сами по себе не токсичны, но при пищеварении кишечные бактерии превращают нитраты в нитриты, которые затем попадают в кровь. Там нитриты превращают красный гемоглобин пигмент, который переносит кислород от легких к тканям, в метгемоглобин, темно-коричневый пигмент, который не может переносить кислород. Отравление нитратами обычно является большей проблемой у беременных и новорожденных животных. Старшие животные способны переносить более высокий уровень нитратов. Высокий уровень нитратов в воде часто приводит к неглубокому уровню грунтовых вод, вымыванию нитратов из песчаных грунтов или тяжелому внесению азотных удобрений.

Использование воды, содержащей нитраты

Сульфаты включают сульфат натрия, сульфат магния и сульфат кальция. Эти соединения имеют слабительный эффект для животных. Вода с высоким содержанием сульфатов составляет проблемы со здоровьем животных.

Использование воды, содержащей сульфат

SO4-S ppm	Комментарии
< 50	Безопасно для всех видов скота
< 500	Безопасно для большинства видов скота, не рекомендуется для птицы
500 – 1000	Безопасно для большинства видов скота, не рекомендуется для домашней птицы, не рекомендуется для молодых жвачных животных
1000 – 6999	Опасно для жвачных животных и птицы, приемлема для свиней
> 7000	Токсично для всех видов животноводства

Загрязняющие вещества или питательные вещества, присутствующие в воде, могут включать: алюминий, мышьяк, берилиум, бор, кадмий, кобальт, медь, фтор, свинец, марганец, ртуть, молибден, никель, селен, ванадий и цинк.

Пригодность питьевой воды

	Ограничение	Комментарии	Стандарты питьевой воды (мг / л)
pH	5.0 – 9.0	безопасно	6.5 – 8.5*
Всего растворенных твердых веществ	30 – 900 ppm	безопасно	500*
Электропроводность	0.05 – 1.5 См/м	безопасно	нет
Магний	< 400 ppm	безопасно	нет
Общая жесткость (ppm CаCO3)	0 – 75 75 – 150 150 – 300 300 +	мягкая вода умеренно жесткая вода твердая вода очень жесткая вода	нет
Хлорид	< 250 ppm	безопасно	250*
Общая щелочность	< 500 ppm CaCO3	нет проблем	нет
Колиформные бактерии	Ніяких колоній на 100 мл	безопасно	5%
Железо	< 0.3 ppm	безопасно	0.3*
Марганец	< 0.05 ppm	безопасно	0.05*
Медь	< 1.0 ppm	безопасно	1.3
Свинец	< 0.05 ppm	безопасно	0.015
Кадмий	< 0.02 ppm	безопасно	0.005
Фторид	0.75 – 1.50 ppm	оптимальный уровень для правильной стоматологической помощи	4.0
Сульфат — сера (SO4 – S)	< 93 ppm	желательно	250*
Нитрат — азот (NO3 – N)	< 10 ppm	безопасно	10

Если уровень нитрата превышает 10 ppm, есть причина для беспокойства. Необходимо найти безопасный альтернативный источник воды для младенцев за шесть месяцев и беременных матерей из-за опасности пренатальной метгемоглобинемии. Этот уровень менее критичен для взрослых.

Кипящая вода не уменьшает уровень нитратов

Питьевая вода: бактериологическое тестирование

Общий анализ колиформы – это тест, наиболее часто используемый для определения чистоты питьевой воды. Колиформы используются для оценки качества воды, поскольку их обнаружение является более надежным. Колиформные бактерии – это индикаторные организмы в водном микробиологическом анализе. Колиформы – это группа бактерий, легко встречающихся в почве, разлагая растительность, фекалии животных и сырье поверхностных вод. Они обычно не присутствуют в глубокой подземной воде и обработанной поверхностной воде. Эти индикаторные организмы могут сопровождаться патогенными микроорганизмами, но обычно не вызывают болезни у здоровых людей.

Патогены появляются в меньших числах чем колиформы, поэтому реже могут быть выделены. Питьевая вода, содержащая колиформные бактерии, считается биологически загрязненной.

Правильная дезинфекция водных скважин

Метод выполнения дезинфекции будет отличаться в зависимости от типа скважины (вырыта, пробурена и т.п.). Хорошо следует перекачивать воду, пока она не станет чистой. Затем вся система воды должна быть продезинфицирована.

Универсальным дезинфицирующим агентом, который используется в воде является хлор. Он доступен во многих формах, однако чаще всего используются две формы: сухой хлор (гипохлорит кальция) и жидкий гипохлорит натрия, обычно называемый «домашним отбеливателем», содержащий примерно 5,25%, доступного хлора.

При введении хлора в скважины, водохранилища и трубопроводные системы необходимо обеспечить надлежащее распределение и дезинфекцию всех частей водной системы.

Одним из удобных способов хлорирования водоснабжения является добавление хлора непосредственно в скважину. Эффективный раствор гипохлорита можно сделать путем добавления необходимого количества отбеливающей жидкости. Эта хлорированная вода должна выливаться в колодец, промывая стены, корпус и другое оборудование в процессе. Если после разумного периода промывки (приблизительно 10 минут) запах хлора не ощущается, нужно повторить процедуру, пока не появится запах хлора.

После процесса рециркуляции компоненты скважины должны быть бездействованы в течение примерно двух часов. Отводы должны быть закрыты, а остаток хлорированной воды промывают, пока все следы хлора не исчезнут, ведь следы остаточного хлора мешают лабораторным результатам.

Мелкие скважины могут оставаться загрязненными в течение некоторого времени из-за пропитки поверхности. Поэтому, по крайней мере, через две недели после того, как земля высушена, воду нужно прокипятить или хлорировать до использования. Кипячения в течение трех минут или добавления двух капель бытового отбеливателя хватает для удовлетворительного результата.

Процедуры отбора проб питьевой воды

Пробы воды не следует отбирать из наружных гидрантов, негерметичных кранов с водой и кранов с прикрепленными аэраторами или фильтрами, поскольку они могут давать положительные результаты, когда вода из колодца действительно безопасна. Для биологического исследования требуются специальные контейнеры.

«Удовлетворительный» бактериологический анализ воды не является гарантией того, что система водоснабжения и в дальнейшем будет безопасной. Качество воды зависит от многих изменяющихся факторов: правильной конструкции, расположения колодца, уровня подземных вод, образования грунта, затопления и т.д. Рекомендуется анализировать воду по крайней мере раз в год, когда производится ремонт или изменение системы водоснабжения, или если вы подозреваете возможное загрязнение вашего колодца.