Контроль водорослей в водоемах для орошения

Источник: https://www.flexirub.com

Надежные источники воды для орошения сельскохозяйственных культур становятся все более актуальными. Для обеспечения потребностей растений требуются большие количества высококачественной воды. Поскольку вода очень важна, фермеры должны обеспечивать подачу воды достаточного количества и качества для прибыльного производства своей продукции.

У многих производителей имеются резервуары или водоемы для накопления и хранения оросительной воды. Вода, которая собирается в этих резервуарах или водоемах часто поступает из осадков или стока с различных объектов. Эта вода может обеспечить подходящую среду обитания для водорослей. Когда температура воды в водоеме увеличивается весной, популяции водорослей могут стать достаточно большими и вызвать ряд проблем, в частности, засорить системы орошения, поэтому контроль часто становится необходимым.

Существуют различные методы обработки воды с целью контроля водорослей в водоеме или при подаче воды в оросительную систему. Даже производители, которые в течение нескольких лет не уделяли внимание контролю водорослей, сочтут необходимым сделать это в ближайшем будущем.

Рост и развитие водорослей

Водоросли — это фотосинтетические (содержащие хлорофилл) растения, находящиеся внизу эволюционной цепи. Они встречаются в виде отдельных клеток или образуют колонии или водорослевые маты. Сине-зеленые водоросли с одной клеткой теперь считаются бактериями (цианобактериями), но, как и во всех водорослях, в них происходит фотосинтез, поэтому им требуется солнечный свет. Водоросли могут размножаться бесполым путем (делением клеток) или половым путем посредством образования зооспор, образуемых гаметами. Кроме того, колонии или водорослевые маты могут фрагментироваться на мелкие кусочки и продолжать расти. Клетки, фрагменты и споры могут легко распространяться через воздух и воду или механическими средствами. Споры прорастают, а клетки растут в условиях, когда присутствуют идеальные уровни освещенности, влажности и питательных веществ. Рост водорослей имеет тенденцию быть сезонным, причем весна и осень обычно являются наиболее активными периодами.

Водоросли распространены в медленно движущейся или застойной воде, которая подвергается воздействию солнечного света и быстро растут при температурах выше примерно 5 °С, причем скорость роста возрастает по мере увеличения температуры до примерно 20-25 °С. Рост водорослей вызывает зеленый/коричневый цвет и поверхностную пену, которые обычно наблюдаются в воде, хранящейся в водоемах, открытых для атмосферы и солнечного света. Хранение собранной воды для орошения при низкой температуре и при отсутствии солнечного света сводит к минимуму рост водорослей.

Проблемы, вызываемые водорослями

Помимо неприглядного внешнего вида водоема, рост водорослей создает ряд других проблем для производителя. Когда водоросли цветут, отмирают и разлагаются, они удаляют растворенный кислород из водоема, что особенно актуально для гидропонной (контейнерной) культуры. В этом случае увеличивается биологическая потребность системы в кислороде, и корни растений могут испытывать недостаток растворенного кислорода.

Некоторые виды разлагающихся водорослей выделяют токсины при их разложении и обеспечивают органический источник пищи для растительных патогенных грибов, таких как Pythium, которые затем могут размножаться до высоких уровней. Кроме того, когда клетки водорослей отмирают, они разлагаются бактериями, и поэтому присутствие водорослей способствует росту бактерий, обеспечивая питательный субстрат.

В процессе фотосинтеза водоросли поглощают углекислый газ и образуют сахара и энергию для роста, вырабатывая при этом кислород и насыщая им воду. Однако, в результате рост водорослей может привести к физическому блокированию оборудования для орошения. Кроме того, когда солнечный свет недоступен (ночью), они дышат. Этот процесс дыхания использует накопленные сахара и доступный кислород с образованием углекислого газа, который начинает истощать кислород водоема.

В то время, как кислород выделяется живыми водорослями, как только водоросли зацветают, а затем отмирают, они потребляют растворенный кислород и могут добавлять в систему большой объем органического углерода, который в гидропонной культуре следует избегать. Некоторые виды водорослей и, в частности, цианобактерии, продуцируют токсины (цианотоксины), которые ядовиты для животных и людей.

Откуда берутся водоросли?

Водоросли широко распространены в естественной среде и являются эффективным и быстрым колонизатором везде, где есть влажность, свет и питательные вещества для роста. Водоросли распространены во многих источниках воды, таких как реки и ручьи, водоемы, бассейны и резервуары для хранения оросительной воды. Для начала вспышки требуется только одна спора водорослей в воде.

Споры с водорослями присутствуют повсюду и обычно рассредоточены в почве или воде, или на растительном или органическом материале. Они также путешествуют по ветровым потокам, в воздухе, смешиваются с пылью или транспортируются через живых носителей, включая насекомых, животных и людей, что делает невозможным избежать их.

Поскольку споры и клетки водорослей могут перемещаться через среду, контейнеры или в любом компоненте оросительной системы, хорошие санитарные условия и методы техобслуживания являются ключевыми аспектами контроля над водорослями. Контроль над водорослями начинается с хороших производственных методов, которые включают:

1. Поддержание надлежащего проветривания.
2. Дезинфекцию инструментов и поверхностей.
3. Избежание чрезмерного орошения.
4. Дренаж площадок, в которых собирается вода.
5. Поддержание соответствующих уровней удобрений.

Факторы, влияющие на рост водорослей

Открытые водоемы почти всегда содержат водоросли, поэтому, даже при идеальных методах производства, может потребоваться применение методов борьбы с водорослями в оросительной воде. Существует несколько переменных, связанных с объектами и их производственными параметрами, которые требуют разных методов борьбы.

На рост водорослей в водоемах для орошения влияют следующие факторы:

1. Размер и глубина водоема. Небольшие мелкие пруды (высокие уровни освещенности и температуры воды) облегчают рост водорослей.
2. Застойная вода, малая глубина. Ограниченное колебание волн и движение благоприятствуют водорослям.
3. Высокий уровень питательных веществ, особенно фосфора и азота. Эти питательные вещества являются источником питания для водорослей.
4. Высокий уровень рН или щелочная вода увеличивает риск цветения водорослей.

Предупредительные меры

Изменение физической среды

Понимание основных причин любой проблемы с водорослями может помочь вам избежать внедрения более дорогих и непрерывных программ контроля. Одним из первых шагов к решению проблем водорослей является физическое изменение окружающей среды водоема.

Сокращение количества питательных веществ, попадающих в водоем, станет наиболее важным профилактическим шагом в сокращении роста водорослей — питательные вещества обеспечивают пищу (азот и фосфор) для поддержки больших популяций водорослей.

Применение избыточного количества питательных веществ в вашей сельскохозяйственной деятельности может усилить проблемы с водорослями в вашем водоеме. Уменьшение количества вносимых питательных веществ не сразу решает проблемы водорослей, но будет полезно в долгосрочной перспективе. Чтобы сократить количество вносимых питательных веществ, я рекомендую использовать базовые пролонгированные удобрения с контролируемым выделением питательных веществ Mivena Field-Cote CRF http://www.siriusap.com/dung/field-cote-crf. Благодаря смоляному покрытию питательных элементов, эти удобрения оптимально используются растением и не оказывают негативного воздействия на окружающую среду.

Проектирование и строительство водоемов

Водоросли трудно контролировать. Предупреждение их появления путем исключения света из резервуаров и водоемов является основной и наиболее эффективной формой защиты для большинства производителей.

Контроль над водорослями в водоемах начинается с правильного строительства водоема. Для разработки и внедрения проекта необходимо обратиться в профильные организации.

Возникновение и рост водорослей можно предотвратить, минимизируя количество солнечного света, которое достигает дна водоема. Водоем должен иметь достаточную глубину (минимум 1,5 метра), а стенки водоема должны иметь уклон как минимум 1 к 4, чтобы минимизировать мелкие области, в которых начинается рост водорослей.

Если у вас есть существующий пруд, в котором есть значительные участки мелководья (глубина менее 1,5 метра, там, где водоросли получают «опорный пункт»), может оказаться полезным сделать выемку и углубление этих краев.

Создание полосы растительного фильтра вокруг вашего пруда сократит количество питательных веществ, что может быть важно, если ваш пруд расположен рядом с сельскохозяйственными производственными площадями. Чем круче уклон к вашему пруду, тем шире должна быть буферная полоса, чтобы замедлить сток и создать возможность инфильтрации. Полоса фильтра будет иметь дополнительное преимущество для уменьшения эрозии береговой линии.

Если размер вашего пруда соответствующий, помочь контролировать популяции водорослей может аэратор, рассеивая водоросли. Что еще более важно, аэраторы помогают осадить фосфор из воды. Аэрация сама по себе не считается жизнеспособным методом контроля водорослей, особенно, если фосфор продолжает поступать в пруд.

Покрытие искусственных водохранилищ (бассейнов и резервуаров) также может быть методом предотвращения цветения водорослей. Существует несколько способов для покрытия как резервуаров, так и грунтовых бассейнов, например, фиксированные покрытия, плавающие покрытия и т. д.

Источник: http://www.fertinnowa.com

Источник: http://www.hendic.nl

Организация сбора дождевой воды

Поскольку дождевая вода не содержит совсем или содержит в очень низких концентрациях такие нежелательные элементы, как натрий, железо, хлор, это интересный источник воды для целей орошения и фертигации. Из-за неравномерной картины осадков производители должны обеспечить хранение воды, чтобы создать адекватный запас.

В случае, когда резервуар или водоем наполняется дождевой водой, обычно собираемой с крыш, теплиц, крышек бассейна и других относительно чистых поверхностей, важным моментом является очистка воды перед поступлением в резервуар для хранения. Крыша может быть естественной сборной поверхностью для пыли, листьев, цветков, веточек, насекомых, фекалий животных, пестицидов и других примесей в воздухе. Для удаления более крупного мусора, например, листьев, которые падают на крышу, в системах сбора дождевой воды в желобах и на водостоках устанавливают защитные сетки. Избавиться от мелких загрязнений, таких, как пыль, пыльца, фекалии птиц и грызунов позволяет водоотвод первого стока, который представляет собой трубу, которая отходит от основной линии, собирает первый поток воды и имеет кран или струйный водоотвод в нижней части. Водоотводы первого стока, иногда называемые мойщиками крыш, являются обязательными для любой системы сбора дождевой воды. Водоотвод первого стока направляет первый поток воды из водосточной трубы вне резервуара для сбора и хранения. Существуют различные технические решения водоотвода первого стока, в зависимости от объема дождевой воды для отвода, количества сухих дней, количества мусора и поверхности крыши.

Источник: https://poly-mart.com

Красители для водоемов

Для уменьшения проникновения света в толщу воды можно использовать специальный краситель для водоема. Этот краситель блокирует длины волн света, которые необходимы для фотосинтеза. Краситель также придает воде голубовато-зеленый цвет, который некоторые владельцы водоемов считают привлекательным. Как правило, красители, разрешенные для использования в этих целях, нетоксичны для людей, домашних животных, рыбы, дикой природы и растений, а также полностью безопасны для использования в оросительной воде и воде, используемой для приготовления пестицидных аэрозолей. Однако, красители, применяемые в интенсивных аквакультурных прудах могут подавлять цветение планктона до нежелательного уровня и, в большинстве таких случаев, должны быть отменены. Нормы применения зависят от объема воды, подлежащей обработке, и от конкретных водорослей. Обработка обычно действует в течение 6 месяцев или иногда дольше, в зависимости от скорости забора воды из водоема и количества пресной воды, поступающей в пруд. Если присутствуют плотные ростки водорослей или других сорняков, перед применением красителя водоема может потребоваться механическое удаление.

Применение удобрений

В качестве альтернативы применению красителей, для снижения проникающего света также используют удобрения. Питательные вещества, высвобождаемые из удобрений, стимулируют рост планктонных водорослей, тем самым увеличивая мутность воды и уменьшая проникновение света. При росте планктонных водорослей наблюдается зеленое или коричневое окрашивание воды. Удобрение пруда может быть эффективным способом подавления роста нитевидных водорослей и растущих под водой макрофитов. Данный метод требует строго соблюдения ряда мер предосторожности, в противном случае можно только усугубить проблему и нанести урон окружающей среде. Поэтому этот метод я не рекомендую использовать.

Также стоит отметить, чтобы применение красителей или удобрений было успешным, пруд должен иметь минимальный отток. Пруды, питаемые ручьями и крупными источниками, обычно имеют значительный непрерывный отток и плохо реагируют на удобрение или красители пруда, поскольку удобрение или краситель вымываются. Эти методы также намного менее эффективны в плохо сконструированных прудах, которые имеют обширные области глубиной менее 1,5 метра.

Методы контроля над водорослями

Физический/механический контроль

Очень важно при обустройстве нового водоема установить необходимое оборудование. Насос, который вы устанавливаете, должен перемещать не менее 1/2 от общего объема пруда в день, и поэтому вам нужно рассчитать объем вашего пруда.

Помимо перемещения воды, необходимо также фильтровать воду. Насос должен перемещать воду через фильтр, размер которого зависит от вашего пруда. Фильтр должен работать 24 часа в сутки 7 дней в неделю для правильной работы. Обычно фильтры имеют максимальную и минимальную потребность в потоке.

Жизненно важное значение имеет циркуляция воды. Если площади пруда не получат достаточного потока, то химические вещества, используемые для обработки водорослей, не будут эффективными в этих зонах. Пруды с неправильной формой потребуют специально разработанных распределенных систем для эффективного контроля над водорослями. Кроме того, расслоение воды из-за нагревания поверхности от солнца может привести к тому, что химические вещества будут промываться вверх, не контактируя с водорослями, расположенными на дне пруда.

Ряд химических веществ, используемых для обработки водорослей, разрушаются на солнце, поэтому суточный ход обработки и циркуляции также играет важную роль.

Пруды с замкнутым контуром с рециркуляцией воды могут иметь преимущества в некоторых случаях, поскольку таким образом можно легче справиться с воздействием на окружающую среду, а стоимость химических веществ может быть ниже по сравнению с открытыми системами, в которых используется постоянная подача чистой воды.

Физический контроль также включает в себя удаление водорослей, которое заключается в сгребании или дноочистительных работах, а также механическом скашивании. Эти методы, в основном, применяемые в борьбе с нитевидными (образующими маты) водорослями, дают преимущества немедленного контроля без всяких химических последствий. В небольшом масштабе это может быть очень эффективно. Но для больших прудов физическое удаление требует дорогостоящего уборочного оборудования.

При физическом удалении водорослей материал нужно вынимать из воды и располагать там, где питательные вещества и фрагменты не могут повторно попасть в пруд. В течение вегетационного периода может потребоваться повторное физическое удаление. Собранная растительность будет содержать азот и фосфор и может использоваться в качестве мульчи.

Химический контроль

По некоторым данным, использование ячменной соломы может контролировать водоросли. Этот метод привлекателен, поскольку он выглядит экологически чистым. Ячменная солома использовалась в течение 20 лет как средство контроля, но с переменными результатами. Быстрый, стабильный эффект при использовании ячменной соломы не может быть гарантирован и не был доказан для всех видов водорослей.

Соединения, выделяющиеся в результате аэробного разложения ячменной соломы в воде, являются альгистатическими, что означает, что они предотвращают рост, в отличие от альгицидов, которые убивают водоросли. Конкретные химические вещества не были идентифицированы, но предполагается, что это могут быть окисленные полифенолы или даже пероксид водорода. Поэтому способ действия этого метода является химическим. Ячменная солома должна быть добавлена в водоем в конце зимы, таким образом, чтобы она разложилась и произошло высвобождение определенных соединений до того, как популяции водорослей будут расти при наступлении более высоких температур.

С использованием ячменной соломы возможно осуществлять контроль до шести месяцев. Другие методы химического контроля потенциально могут использоваться в сочетании с ним. Спустя некоторое время солому нужно удалить, поскольку при разложении она добавляет органическое вещество и некоторый азот и фосфор в воду. Аэраторы могут улучшить результаты.

Этот процесс довольно медленный и, вероятно, не самый удобный для небольших водоемов. Он также требует постоянного наличия хорошего уровня растворенного кислорода, чтобы обеспечить только аэробное разложение ячменной соломы.

Существуют также более традиционные химические средства для борьбы с водорослями. Химические методы помогают держать водоросли под контролем, но не предотвращают проблемы с водорослями, если условия остаются благоприятными. Химические вещества могут быть дорогими, а также могут возникнуть проблемы с безопасностью при применении и негативные последствия для растений, если они применяются неправильно.

Чтобы определить наиболее эффективное действующее вещество, вы должны сначала определить тип присутствующих водорослей. Нитевидные (матообразующие) водоросли являются наиболее распространенной формой, обнаруженной в водоемах. Они состоят из длинных прядей и могут образовывать ковры или маты на поверхности водоема. После того, как вы определитесь с химическим контролем, целесообразно выбрать альгицид и подготовить программу обработки до того, как возникнут очень высокие уровни водорослей.

Перед применением альгицидов необходимо рассчитать площадь и объем воды вашего оросительного водоема. Зачастую эти вещества за один раз вносят в одну секцию пруда, чтобы избежать большого количества разлагающихся водорослей.

Химические альгициды включают окислители и соединения пероксида водорода (Н2О2), а также соли меди и другие соединения меди (хелаты).

Соединения пероксида водорода являются органическими и разлагаются на воду и кислород. Эти продукты могут быть столь же эффективными на водорослях, как медь, однако, менее эффективны на некоторых из более трудно контролируемых видов. Пероксид водорода имеет несколько различных применений, включая промышленное, медицинское и сельскохозяйственное.

Считается, что пероксид водорода совместим с органическим производством сельскохозяйственной продукции, и его можно использовать в качестве пестицида, для очистки воды или для обработки против корневой гнили. Поскольку пероксид водорода обладает естественными противогрибковыми и антибактериальными свойствами, даже при использовании в небольших количествах это соединение может успешно применяться для обработок растений.

Когда пероксид водорода разрушается, он разлагается на воду и кислород. Его кислородсодержащие свойства особенно полезны при применении в почве, испытывающей недостаток кислорода. Пероксид водорода будет разрушаться в почве и повышать уровень кислорода.

В дополнение к повышению уровня кислорода в почве пероксид водорода может использоваться в качестве пестицида. Это особенно актуально для органического производства или случаев, когда традиционные пестициды могут быть слишком вредны для окружающей среды.

Небольшое количество пероксида водорода, применяемое на растениях, может помочь в борьбе с нематодами, личинками комаров и некоторыми видами грибов. Однако, его нельзя использовать слишком часто, так как это может неблагоприятно отразиться на полезных почвенных организмах.

Медь — тяжелый металл и никогда не разлагается. Хотя медь осаждается в водоемах, по некоторым данным, когда медные продукты использовались в рекомендованных концентрациях, побочных эффектов не возникало. Медь может контролировать присутствующие водоросли, открывая нишу для толерантных к меди водорослей. Вот почему профилактические меры очень важны.

Поскольку водоросли являются формой растительной жизни, при применении химических средств для борьбы с ними существует потенциальная возможность повреждения молодых или чувствительных корневых систем растений, поэтому следует соблюдать осторожность с дозировкой.

Некоторые химические обработки фактически не вредят водорослям, а имеют отношение к определенным условиям водоема, несоблюдение которых может стимулировать рост водорослей. Например, в водоемах с высоким уровнем рН применяют различные химические вещества, которые помогают сделать воду более кислой. Продукты активированного угля также могут быть добавлены в пруд для поглощения избыточных питательных веществ и, таким образом, уменьшить доступную пищу.

Перед выбором варианта химической обработки необходимо рассмотреть эффективность продукта для целевых водорослей, накопление активного ингредиента в воде, его воздействие на нецелевые растения или дикую природу, его практичность, безопасность и стоимость.

В нижеследующей таблице перечислены некоторые альгициды, которые применяются в других странах мира, но, к сожалению, в наших странах они пока не представлены. Важное значение имеет соблюдение государственного и местного законодательства, чтобы избежать травм или ущерба окружающей среде.

Необходимо иметь в виду, что есть гранулированные и жидкие формы альгицидов, которые должны применяться с берега или с плавучего поплавка в зависимости от размера вашего водоема. Альгициды работают при контакте, поэтому для правильной работы продукты должны применяться к зонам, где обитают водоросли. Для контроля необходимо равномерное распределение продукта с правильной дозировкой в начале сезона.

Биологический контроль

Биологический контроль водорослей заключается, по сути, в добавлении водных растений, которые конкурируют с водорослями за свет и продукты питания. В водоем могут быть добавлены полезные бактериальные культуры. Некоторые из этих культур помогают разлагать органические вещества, например, листья и органические отходы, в то время, как другие потребляют питательные вещества, которыми питаются водоросли.

Белый амур может быть введен в пруды и будет питаться водорослями, образующими маты, когда его предпочтительный источник пищи истощается. Тем не менее, контроль водорослей с использованием белого амура является переменным, и присутствие этих рыб ограничит ваш потенциал использования медьсодержащих препаратов. Для оросительных прудов это не лучший вариант.

Anvar Sirius