На землях района возделываются: пшеница озимая – 8 984 га, кукуруза– 5 473 га, подсолнечник – 49 949 га, технические культуры – 64 737 га, соя – 13 658 га. В границах водосборного бассейна площадь орошаемых земель составляет 4 801,3 га - 5 % от водосборной площади (по данным космоснимка Google). Орошение производится дождевальными машинами типа «Фрегат».
Основной орошаемой культурой является озимая пшеница. Поливная норма для озимой пшеницы принята равной – 450 м3/га (оросительная норма составляет 7 х 450 = 3150 м3/га). Под планируемую урожайность озимой пшеницы (3-4 т/га), выращиваемой при орошении, вносимая доза минеральных удобрений составляет (N60P60K60). Азотные удобрения вносятся с поливной водой в концентрации - 0,04 кг/м3 (из расчета действующего вещества NO3).
На конец 2018 г. поголовье крупного рогатого скота во всех хозяйствах Марксовского района составило 22 тыс. голов, в т.ч. 10 тыс. коров, 1,9 тыс. свиней, 11,7 тыс. овец, птицы 310,5 тыс. Площадь пастбищ в пределах водосборной территории составляет 436,3 га – 0,4 %. Всего площадь Марксовского района составляет 2 908 км², из которых 1050 км2 – водосборная площадь р. Малый Караман, исходя из чего, поголовье крупного рогатого скота на водосборе принято согласно таблице 1
| КРС, голов/год |
2018 | количество навоза за период с одной головы, т |
общее количество навоза за период, т |
количество сухого вещества в навозе за период, т |
количество азота за период (за вычетом аммонийного азота), т |
||||
| стой ловой |
паст бищный |
стой ловой |
паст бищный |
стой ловой |
паст бищный |
стой ловой |
паст бищный |
||
| Коровы | 5112 | 5 | 4 | 25557.5 | 20446 | 3220.2 | 2576.2 | 77.3 | 61.8 |
| Свиньи | 966 | 1 | 0.8 | 966 | 772.8 | 121.7 | 97.4 | 5.5 | 4.4 |
| Лошади | 304 | 4 | 3 | 1214 | 910.5 | 153.0 | 114.7 | 4.7 | 3.5 |
| Овцы и козы | 5899 | 0.5 | 0.4 | 2949.25 | 2359.4 | 371.6 | 297.3 | 16.4 | 13.2 |
| КРС, голов/год | 2014 | количество азота за период (за вычетом аммонийного азота), т |
2015 | количество азота за период (за вычетом аммонийного азота), т |
2016 | количество азота за период (за вычетом аммонийного азота), т |
2017 | количество азота за период (за вычетом аммонийного азота), т |
||||
| стой ловой |
паст бищный |
стой ловой |
паст бищный |
стой ловой |
паст бищный |
стой ловой |
паст бищный |
|||||
| Коровы | 5718 | 86.4 | 69.2 | 5132 | 77.6 | 62.1 | 4950 | 74.8 | 59.9 | 5169 | 78.1 | 62.5 |
| Свиньи | 2706 | 15.3 | 12.3 | 3196 | 18.1 | 14.5 | 3364 | 19.1 | 15.3 | 915 | 5.2 | 4.2 |
| Лошади | 515 | 8.0 | 6.0 | 340 | 5.3 | 4.0 | 328 | 5.1 | 3.8 | 312 | 4.9 | 3.6 |
| Овцы и козы | 9011 | 25.1 | 20.1 | 6185 | 17.2 | 13.8 | 6143 | 17.1 | 13.7 | 5963 | 16.6 | 13.3 |
На пастбищах и в местах нахождения летних лагерей для стойбища скота с мая по октябрь поступление нитратного азота в почву с осадками задается концентрацией NO3 (таблица 2). Общее количество поступающих нитратов с пастбищных участков рассчитано по методике Справочника агрохимика Нечерноземной полосы, 1981 г. [2],[3],[4].
| КРС/год | количество азота за пастбищный период (за вычетом аммонийного азота), кг/м3 (жидких осадков) | ||||
| 2014 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 | |
| Коровы | 0.042 | 0.036 | 0.031 | 0.032 | 0.036 |
| Свиньи | 0.008 | 0.008 | 0.008 | 0.002 | 0.003 |
| Лошади | 0.004 | 0.002 | 0.002 | 0.002 | 0.002 |
| Овцы и козы | 0.012 | 0.008 | 0.007 | 0.007 | 0.008 |
| ИТОГО | 0.066 | 0.055 | 0.048 | 0.042 | 0.049 |
Поступление загрязняющих веществ с территорий населенных пунктов задается в кг/м3 выпадающих жидких осадков в течение всего года (таблица 3). Объем годового поступления азота рассчитан по численности жителей в населенных пунктах муниципальных образований Саратовской области и по средним нормам сброса загрязняющих веществ в системы канализации на одного человека в сутки [5], [6]. Схема к сценарию 1 приведена на рисунке ниже.
| Муниципальное образование | Численность населения | Поступление NO3 | Количество NO3 | Площадь, га | Количество осадков за год, мм | ||||
| 2015 | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | |||||
| (8 г/сут/чел.) | за 1 год, кг | 372.0 | 390.8 | 436.8 | 447.2 | 386.3 | |||
| Количество NO3 в год, кг/м3 (дождевых осадков) |
|||||||||
| г. Маркс | 31184 | 249472 | 91057.3 | 1600 | 0.015 | 0.015 | 0.013 | 0.013 | 0.015 |
| с. Приволжское | 6901 | 55208 | 20150.9 | 114 | 0.048 | 0.045 | 0.041 | 0.040 | 0.046 |
| с. Павловка | 1697 | 13576 | 4955.2 | 503 | 0.003 | 0.003 | 0.002 | 0.002 | 0.003 |
| с. Филипповка | 175 | 1400 | 511 | 44 | 0.003 | 0.003 | 0.003 | 0.003 | 0.003 |
| с. Андреевка | 871 | 6968 | 2543.3 | 124 | 0.006 | 0.005 | 0.005 | 0.005 | 0.005 |
| с. Бородаевка | 901 | 7200 | 2628 | 102 | 0.007 | 0.007 | 0.006 | 0.006 | 0.007 |
| с. Березовка | 2282 | 18256 | 6663.4 | 76 | 0.024 | 0.022 | 0.020 | 0.020 | 0.023 |
| с. Карман | 832 | 6656 | 2429.4 | 53 | 0.012 | 0.012 | 0.011 | 0.010 | 0.012 |
| с. Осиновка (Осиновский) | 1094 | 8752 | 3194.5 | 91 | 0.009 | 0.009 | 0.008 | 0.008 | 0.009 |
| с. Водопьяновка | 831 | 6648 | 2426.5 | 79 | 0.008 | 0.008 | 0.007 | 0.007 | 0.008 |
| с. Каменка | 1100 | 8800 | 3212 | 153 | 0.006 | 0.005 | 0.005 | 0.005 | 0.005 |
| с. Кировское | 782 | 6256 | 2283.4 | 87 | 0.007 | 0.007 | 0.006 | 0.006 | 0.007 |
| с. Колос | 1243 | 9944 | 3629.6 | 153 | 0.006 | 0.006 | 0.005 | 0.005 | 0.006 |
Согласно проведенным исследованиям в бассейне р. Малый Караман следует ожидать постепенного увеличения отрицательного воздействия диффузных источников загрязнения на водные ресурсы в результате интенсификации сельскохозяйственного производства путем увеличения площади орошаемых земель, объемов вносимых удобрений и развития животноводства. В Марксовском районе Саратовской области, в пределах которой расположен бассейн р. М. Караман, в соответствии с направлениями приоритетного национального проекта "Развитие агропромышленного комплекса", а также ФЦП и областной программы по развитию сельского хозяйства и регулированию рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия, предусматривается развитие растениеводства, в том числе, продукции, обеспечивающей кормовую базу животноводства, увеличение площади орошаемых земель, а также значительный рост поголовья скота.
В настоящее время в Саратовской области, относящейся к зоне рискованного земледелия, принята собственная программа развития мелиорации земель. Начата реализация крупного проекта «Биотерра» по восстановлению потенциала Поволжья в растениеводства и орошения. Уже на первом этапе реализации проекта планируется мелиорировать 200 тыс га земель. Площадь сельскохозяйственных земель в пределах водосборной территории р. Малый Караман может составить порядка 42,5 тыс га, что превышает 40 % от общей территории водосбора.
Сценарий 2 разрабатывался с учетом целей и задач ПОСТАНОВЛЕНИЯ от 19 апреля 2012 г. N 350 О ФЕДЕРАЛЬНОЙ ЦЕЛЕВОЙ ПРОГРАММЕ "РАЗВИТИЕ ВОДОХОЗЯЙСТВЕННОГО КОМПЛЕКСА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ В 2012 - 2020 ГОДАХ".
Увеличение площадей орошения. Перспективные площади орошаемых земель взяты согласно планам строительства мелиоративных и водохозяйственных объектов, определенных продовольственной программой СССР [5] и составляют 42 410,3 га – 43 % от водосборной площади. Поливная вода поступает из каналов Приволжской и Комсомольской оросительных систем. Принимается, что для орошения используется дождевальная техника поступательного действия (Волжанки, ДКН, Кубань и др.)
Поливная норма для озимой пшеницы составляет – 450 м3/га (оросительная норма 7 х 450 =3150 м3/га). Доза минерального питания (N60P60K60) под планируемую урожайность озимой пшеницы 3-4 т/га, выращиваемой при орошении, вносилась с поливной водой в концентрации - 0,04 кг/м3 (из расчета действующего вещества NO3).
Площади размещения летних лагерей содержания скота принимаются равными - 436,3 га (0,4 % площади водосбора). Размещение объектов по сценарию 2 приведено на рисунке.