Агроперетворені рунти солонцевих комплексів сухого степу України (стр. 14 из 37)
Проведеними дослідженнями встановлено, що карбонатний профіль усіх контрольних варіантів є типовим для солонцевих ґрунтів з незначним вмістом карбонатів в орному шарі – 0,3-0,5 % та максимальним їх накопиченням у шарі 75-100 см (16-22 %) (табл.4.1). Вигортання карбонатовмісних горизонтів при проведенні меліоративної плантажної оранки обумовило наявність значних кількостей карбонатів кальцію в орному шарі плантажованих ґрунтів. Навіть у тривалій післядії карбонатні профілі плантажованих варіантів відзначаються все ще високим вмістом карбонатів кальцію в орному шарі та рівномірним їх розподілом у всій меліорованій товщі (0-60 см). Слід відзначити, що у темно-каштанових слабосолонцюватих ґрунтах при тривалому (більше 40 років) зрошенні прісними водами вміст карбонатів у профілі як плантажлованого так і неплантажованого варіантів практично не змінюється.
Коротко підсумовуючи викладені матеріали стосовно сольового складу плантажованих і неплантажованих солонцевих ґрунтів можна зробити такі висновки.
1. Загальною закономірністю для усіх досліджуваних ґрунтів є процес розсолення ґрунтового профілю, однак інтенсивність цього процесу різна.
2. У плантажованих ґрунтах найбільш активно процес розсолення протікає в перші 10-15 років після проведення меліоративної плантажної оранки. Зрошення дещо прискорює цей процес. В наступні роки, як у зрошуваних, так і у незрошуваних умовах спостерігається лише тенденція до подальшого зниження вмісту загальних і токсичних солей. Відсутність засолення 0-100 см шару ґрунту може означати стабілізацію їх якісного складу і кількісного вмісту. Процес розсолення більш інтенсивно протікає у ґрунтоутворюючій породі, про що свідчить збільшення глибини залягання горизонту акумуляції солей і поліпшення їх якісного складу.
3. У неплантажованих солонцях каштанових та темно – каштанових слабосолонцюватих ґрунтах також наявний процес розсолення. Це підтверджується зниженням вмісту загальних і токсичних солей у ґрунтовому профілі і поліпшенням їх якісного складу. Імовірно цей процес відбувається під впливом атмосферних опадів та зрошення, чому також сприяє зменшення щільності складення орного шару та зменшення потужності ілювіального горизонту, що є результатом постійного обробітку цих ґрунтів.
Таблиця 4.1
Вміст карбонатів кальцію у досліджуваних ґрунтах, %
| Грунти | Рік | Глибина, см | Варіант | |
| Плантаж | Контроль | |||
| Солонці каштанові | 1967 | 0-30 | 3,7 | 0,4 |
| 30-40 | 3,5 | 0,4 | ||
| 40-60 | 3,2 | 7,0 | ||
| 60-75 | 13,4 | 13,2 | ||
| 75-100 | 18,6 | 19,1 | ||
| 2003 | 0-30 | 3,8 | 0,3 | |
| 30-40 | 3,3 | 0,4 | ||
| 40-60 | 2,9 | 6,3 | ||
| 60-75 | 11,6 | 14,6 | ||
| 75-100 | 20,7 | 20,4 | ||
| Темно-каштанові слабосолонцюваті ґрунти (зрошувані прісною водою) | 1966 | 0-30 | 5,4 | 0,6 |
| 30-40 | 1,0 | 0,5 | ||
| 40-60 | 6,1 | 12,5 | ||
| 60-75 | 14,0 | 17,5 | ||
| 75-100 | 17,6 | 18,3 | ||
| 1970 | 0-30 | 4,5 | 0,3 | |
| 30-40 | 0,7 | 0,6 | ||
| 40-60 | 5,3 | 7,3 | ||
| 60-75 | 12,1 | 12,2 | ||
| 75-100 | 17,2 | 17,5 | ||
| 2003 | 0-30 | 5,2 | 0,3 | |
| 30-40 | 3,2 | 0,4 | ||
| 40-60 | 4,5 | 5,5 | ||
| 60-75 | 6,5 | 13,0 | ||
| 75-100 | 19,0 | 17,7 | ||
| 2005 | 0-30 | 5,2 | 0,3 | |
| 30-40 | 3,7 | 0,4 | ||
| 40-60 | 4,4 | 5,8 | ||
| 60-75 | 5,6 | 13,2 | ||
| 75-100 | 17,1 | 18,3 | ||
| Темно-каштанові слабосолонцюваті ґрунти (зрошувані слабо-мінералізованою водою) | 2003 | 0-30 | 3,8 | 0,7 |
| 30-40 | 2,9 | 1,1 | ||
| 40-60 | 2,5 | 3,5 | ||
| 60-75 | 5,7 | 16,3 | ||
| 75-100 | 20,4 | 20,8 | ||
| Солонець каштановий (виробничій дослід СТОВ «Новопавлівське») | 2005 | 0-30 | 3,6 | 0,7 |
| 30-40 | 3,1 | 1,0 | ||
| 40-60 | 4,6 | 4,7 | ||
| 60-75 | 10,2 | 11,4 | ||
| 75-100 | 21,3 | 23,8 | ||
| Солонець каштановий (виробничій дослід Колг. «Заповіт Леніна») | 2005 | 0-30 | 3,0 | 0,4 |
| 30-40 | 2,3 | 1,0 | ||
| 40-60 | 3,9 | 7,6 | ||
| 60-75 | 6,8 | 6,4 | ||
| 75-100 | 16,4 | 15,8 | ||
Примітка. У таблиці використані дані Ю.Є.Кізякова (вміст карбонатів кальцію у солонці каштановому, 1967 р.) та Г.В.Новікової (вміст карбонатів кальцію у темно-каштанових слабосолонцюватих ґрунтах, зрошуваних прісною водою, 1966 та 1970 рр.) [93,160]
4. Розсолення вилучених зі зрошення плантажованих і неплантажованих темно-каштанових ґрунтів відбувається дещо повільніше. Хоча верхня 0-75см частина ґрунтового профілю як плантажованого так і неплантажованого ґрунту розсолені у якісному складі водорозчинних солей обох варіантів все ще переважає водорозчинний натрій.
5. Карбонатний профіль усіх досліджуваних неплантажованих ґрунтів є типовим для солонцевих ґрунтів, тоді як плантажовані ґрунті відзначаються високим вмістом карбонатів кальцію в орному шарі та рівномірним їх розподілом у всій меліорований товщі.
4.3 Зміни фізико-хімічних властивостей досліджуваних ґрунтів
Процеси солеобміну у ґрунтах нерозривно пов’язані зі станом ґрунтового поглинального комплексу (ГПК), насамперед зі складом увібраних катіонів, які мають в першу чергу на увазі коли говорять про фізико-хімічні властивості ґрунту. Ґрунтовий поглинальний комплекс і обмінно-увібрані катіони, що насичують його виявляють виключний вплив на структуру ґрунту, агрофізичні властивості, поглинальну здатність, ємність обміну, реакцію ґрунтового розчину і буферність ґрунту, на закріплення поживних речовин і в цілому на поживний режим ґрунту, що в кінцевому висновку визначає рівень ґрунтової родючості [25,53,77,182,184,205]. Саме на цей аспект звертав увагу К.К.Гедройць, вказуючи, що усі властивості ґрунту, що обумовлюють величину врожаю, в тій чи іншій мірі пов’язані з кількісними і якісними показниками поглинального комплексу ґрунту.
Як відомо з класичних праць К.К.Гедройця [32] заміщення кальцію ГПК на натрій надає ґрунтовим колоїдам здатності до пептизації і зумовлює, таким чином, суттєві зміни цілої низки агрономічно значущих властивостей ґрунту (стану макро- та мікроструктури, крихкості, твердості, липкості, фільтраційної здатності, доступності макро- та мікроелементів живлення для рослин, стану органічної речовини, мікрофлори тощо) [53,77,205].
Розорення солонцевих ґрунтів, і особливо застосування меліоративної плантажної оранки, як зазначалося вище, привносить помітні зміни в солонцеві ґрунти. Вони зазнають позитивної агрогенної трансформації і втрачають більшість з тих морфологічних ознак, відповідно до яких у цілинному стані ідентифікувалися як власне солонці чи солонцюваті ґрунти [90,95,112,135,151]. У зв’язку з цим зростає роль інших, не морфологічних показників, зокрема стану ГПК. Найуживанішим критерієм для визначення ступеня солонцюватості був і залишається вміст обмінного натрію [241,242].
Результати наших досліджень показали, що під впливом сільськогосподарського використання в ГПК солонцевих ґрунтів відбуваються значні кількісні і якісні зміни, що відображають особливості їх сучасного розвитку і впливають на рівень ґрунтової родючості. Загальною закономірністю для плантажованих та неплантажованих грунтів є збільшення вмісту увібраного кальцію та зменшення частки увібраних магнію та натрію у ГПК, при цьому швидкість змін у ГПК досліджуваних ґрунтів за варіантами різна [26,28,29,54].
За даними М.М.Лаврентьєва [175] у плантажованих солонцях каштанових в незрошуваних умовах ці зміни добре помітні вже на другий рік після оброітку, але більш чітко вони простежуються через сім років (1961 р.). За ці роки насиченість ґрунту кальцієм в метровому шарі досягла 61,4-68,6% (при 48,6-58,3 % у 1955 році), кількість увібраного магнію знизилася з 39,2-31,7% до 26,6-31,7 % , а натрію з 5,1-11,1 % до 4,7-9,5 % від суми катіонів [86,175].
Нашими дослідженнями встановлено що в наступні роки відбувається подальше розсолонцювання і на 50 рік післядії меліоративної плантажної оранки у меліорованому шарі (0-60 см) підвищується абсолютний і відносний вміст кальцію (21,2-27,4 мекв/100г ґрунту, або 60,7-74,5 %). Вміст увібраного магнію при цьому має тенденцію до деякого зростання (7,9-12,7 мекв/100г ґрунту або 21,6-36,4 %), натомість кількість увібраного натрію в усьому профілі знизилася у двічі (0,32-0,51 мекв/100г ґрунту або 0,9-1,3 %) (рис 4.6).
Рис 4.6. Вміст увібраних катіонів в орному шарі плантажованих і неплантажованих солонців каштанових
Зміни іонно-сольового складу ґрунтового розчину неплантажованого солонцю каштанового призвели до трансформацій у складі ГПК. За роки інтенсивного сільськогосподарського використання цих ґрунтів зменшився вміст увібраного натрію в орному шарі (з 3,7 % у 1955 році до 2,4-2,2 % у 2003 -2005 роках). В шарі 30-40 см також помічено тенденцію до деякого зменшення увібраного натрію, однак кількість його порівняно з попередніми роками змінилася не так істотно.
Зміни у ГПК солонців каштанових обох варіантів обумовлені високою активністю кальцію у ґрунтовому розчині, при досить невисокій активності натрію (табл.4.5). Так, в орному шарі плантажованих ґрунтів активність іонів кальцію становить 10,02 мекв/л і 6,2 мекв/л у тому ж шарі неплантажованого варіанту. Така активність іонів кальцію обумовлює співвідношення
в плантажованих солонцях в межах 0,5-0,7, що підтверджує розсолонцювання цих ґрунтів. В плантажованих ґрунтах це співвідношення дещо вище (1,7-1,8), що свідчить про наявність слабкого ступеня солонцюватості [120,163].