Assessment of irrigation water quality at the territory of Vojvodina Province (Serbia)

Abstract

Intensive crop cultivation systems require continuous monitoring of irrigation water quality as well as the control of physical and chemical soil properties. In view of the ongoing climate change and a dramatic decrease in soil organic matter content, the use of low quality irrigation water and its adverse effects on soil, cultivated plants and irrigation equipment must not be overlooked. The aim of this paper was to evaluate general quality of irrigation water from the different water intake sources in the Vojvodina Province. The paper presents the results of irrigation water quality, collected during 2018 and 2019. The research included 140 irrigation water samples obtained from three different intake structures which collect water from wells, canals or reservoirs. Water quality was assessed using the following parameters: pH value, electrical conductivity (EC), total dissolved solids (TDS), ionic balance, sodium adsorption ratio (SAR) and residual sodium carbonate (RSC) value. Water quality diagram given by the US Salinity Laboratory (USSL) and FAO guidelines for interpretation water quality for irrigation was used. Additionally, the Nejgebauer classification for irrigation water, developed specifically for the area of Vojvodina, was used as a third classification. Based on the results of mineralization of the irrigation water, the following values of the observed parameters were determined: average pH of the analyzed water samples were 7.89, ranged from 7.14 to 9.01, while electrical conductivity values ranged from 0.10 to 3.50 dS/m, with an average of 0.85 dS/m. TDS analysis resulted in a wide range of values, from 112 mg/l to 2,384 mg/l, with an average of 529,22 mg/l. SAR values varied between 0.04–16.52 with a satisfactory average of 1.97. The USSL water classification produced similar results as FAO classification and RSC index <0, indicating that 57% of investigating samples are without concerns for irrigation use. Whereas, Nejgebauers classification and RSC index 0–1.25 shows that over 75% of analyzed samples are suitable and safe for irrigation and soil properties. Since the quality of irrigation water significantly affects plant productivity, as well as determines the chemical and physical properties of agricultural land, monitoring of water quality for irrigation is of high importance

U intenzivnim sistemima gajenja biljaka, pored kontrole fizičkih i hemijskih osobina zemljišta, neophodno je vršiti i kontinuirano praćenje kvaliteta vode za navodnjavanje. U svetlu nadolazećih klimatskih promena, kao i zabrinjavajućeg opadanja sadržaja organske materije, ne smeju se zanemariti i nepovoljne posledice primene vode neodgovarajućeg kvaliteta na navodnjavano zemljište, gajene biljke i opremu za navodnjavanje. U radu su prikazani rezultati kvaliteta vode koja se koristi za navodnjavanje, prikupljeni tokom 2018. i 2019. godine. Istraživanje je obuhvatilo 140 uzoraka vode iz razli­ čitih vodozahvata poreklom iz površinskih bunara, kanalske mreže i akumulacija za navodnjavanje. Za ocenu kvaliteta vode analizirani su sledeći parametri: pH vrednost, elektroprovodljivost (EC), suvi ostatak, jonski bilans, kao i koeficijent adsorpcije natrijuma (SAR) i vrednost rezidualnog natrijum-karbonata (RSC). Uobičajeno je da se za ovu namenu koristi i klasifikacija prema Američkoj laboratoriji za slatine (USSL) kao i FAO procena kvaliteta vode za navodnjavanje. Za prostore AP Vojvodine razvijena je i Nejgebauerova klasifikacija koju smo takođe iskoristili za potrebe ocenjivanja. Na osnovu rezultata mineralizacije vode za navodnjavanje, utvrđene su sledeće vrednosti posmatranih para­ metara: prosečno izračunata pH vrednost analiziranih voda iznosila je 7,89 (min=7,14, max=9,01), vrednosti elektroprovodljivosti kretale su se u opsegu od 0,10 do 3,50 dS/m, sa prosečnom vrednošću 0,85 dS/m. U odnosu na vrednosti suvog ostataka, ispitivane vrednosti kretale su se u širokom opsegu, od 112 mg/l do 2.384 mg/l, s prosečnom vrednošću 529,22 mg/l. SAR vrednosti varirale su u opsegu 0,04–16,52 i zadovoljavajućim prosekom od 1,97. Klasifikacija prema Američkoj laboratoriji za slatine (USSL) pokazuje slične rezultate kao FAO klasifikacija i RSC indeks <0, ukazujući na to da 57% istraživanih uzoraka nije zabrinjavajuće za upotrebu u navodnjavanju. Nejgebauerova klasifikacija i RSC indeks 0–1,25 pokazuju da je preko 75% analiziranih uzoraka pogodno i za navodnjavanje i sigurno za očuvanje fizičko hemijskih svojstava zemljišta. Budući da kvalitet vode za navodnjavanje značajno utiče na produktivnost biljaka, kao i da značajno može uticati na hemijske i fizičke osobine poljoprivrednog zemljišta, praćenje kvaliteta vode za navodnjavanje od izuzetne je važnosti.