Таблиця 4.5
Активність іонів натрію та кальцію в солонцях каштанових, 2003 рік
Глибина, см | Плантаж | Контроль | ||||
aNa мекв/л | aCa мекв/л | aNa мекв/л | aCa мекв/л | |||
0-30 | 1,81 | 10,02 | 0,6 | 4,36 | 6,02 | 1,7 |
30-40 | 1,99 | 9,56 | 0,6 | 5,75 | 9,14 | 1,9 |
40-60 | 2,08 | 8,32 | 0,7 | 5,49 | 8,72 | 1,8 |
В умовах іригації процес розсолонцювання відбувається більш швидко [27,76,92,115,128,193,214]. За даними Г.М.Пікузи [167,175,193] вже на 4 рік після проведення меліоративної плантажної оранки знизився вміст увібраного натрію та магнію у ГПК у верхній 0-30 см частині ґрунту. Разом з тим в плантажованому ґрунті спостерігається значне підвищення вмісту увібраного кальцію. Так, на варіанті з плантажною оранкою вміст увібраного кальцію в орному шарі ґрунту склав 22,5 м-екв/100 г порівняно з 15,0 м-екв/100 г на контрольному неплантажованому варіанті. Це пояснюється перш за все залученням до орного шару великої кількості глинистої карбонатної маси, що є постійним джерелом кальцію в розчині [175].
Згідно наших досліджень, на 40 рік післядії в цих ґрунтах спостерігається високий вміст кальцію в орному шарі - 27,5 м-екв/100 г, що складає 76,7 % від суми ГПК. Вміст увібраного натрію знизився у 3 рази, порівняно з попередніми роками досліджень, з 2,7 % у 1973 до 0,9 % у 2003-2005 роках. Таким чином, можна стверджувати, що у плантажованих ґрунтах відбувається інтенсивний процес розсолонцювання, обумовлений зрошенням прісною водою і продовженням позитивної дії карбонатів кальцію (рис.4.7) [26,28,29,54].
Зрошення також сприяло розсолонцюванню неплантажованих темно-каштанових слабосолонцюватих ґрунтів. При цьому глибина розсолонцювання виявилася вищою, порівняно з незрошуваними солонцями каштановими. Так, за досліджуваний період вміст натрію в орному шарі цих ґрунтів знизився з 3,4 % у 1965 році до 0,8-0,9 % у 2003-2005 роках, а в шарі 30-40 (ілювіальний горизонт) з 2,06 % до 0,9-1,05 %. При цьому доля увібраного кальцію підвищилася в орному шарі до 75,8 %. Визначальну роль у збільшенні долі увібраного кальцію відіграє кальцій зрошувальних вод, а також кальцій слаборозчинних ґрунтових сполук (переважно карбонатів), який під впливом зрошення переходить у більш розчинні форми, що сприяє його входженню в ГПК.
Рис. 4.7. Вміст увібраних катіонів в орному шарі темно-каштанових слабосолонцюватих ґрунтів, зрошуваних прісною водою
Зрошення підсилює біохімічні процеси, в результаті чого збільшується кількість вуглецю. У зв’язку з цим карбонат кальцію з інертної форми переходить до розчинної, що проявляється у збільшенні активності іонів кальцію [14,60,102,121,183,184,205]. Підвищена активність його зберігається протягом тривалого періоду післядії. Така висока активність іонів кальцію в плантажованих ґрунтах свідчить про високу їх буферність до процесів осолонцювання. Натомість активність іонів натрію зменшується з роками як в плантажованих так і в неплантажованих ґрунтах. За рахунок цього відношення
в шарі 0-60 см плантажованих ґрунтів знизилося у 3-5 разів порівняно з вихідним рівнем. Величина його коливається в межах 0,2-0,4, що свідчить про відсутність розвитку солонцевого процесу в цих ґрунтах. В неплантажованих ґрунтах співвідношення знизилось у 1,5 рази, що підтверджує наявність процесу розсолонцювання (табл.4.6) [120,163].Таблиця 4.6
Зміни активності натрію та кальцію в темно – каштанових слабосолонцюватих ґрунтах, зрошуваних прісною водою
Рік | Глибина, см | Плантаж | Контроль | ||||
aNa мекв/л | aCa мекв/л | aNa мекв/л | aCa мекв/л | ||||
1973 | 0-30 | 1,02 | Не визн. | - | 3,47 | 5,75 | 1,4 |
30-40 | 1,07 | Не визн. | - | 4,17 | 9,55 | 1,3 | |
40-60 | 2,0 | Не визн. | - | 5,13 | 7,58 | 1,8 | |
1980 | 0-30 | 0,72 | 13,7 | 0,2 | 2,22 | 4,08 | 1,1 |
30-40 | 1,02 | 8,7 | 0,4 | 2,47 | 5,76 | 1,1 | |
40-60 | 1,18 | 5,6 | 0,5 | 3,04 | 5,26 | 1,3 | |
2003 | 0-30 | 0,57 | 12,8 | 0,2 | 1,73 | 4,16 | 0,84 |
30-40 | 0,66 | 7,26 | 0,3 | 2,29 | 4,78 | 1,04 | |
40-60 | 1,0 | 6,02 | 0,4 | 2,63 | 5,02 | 1,1 |
Зі збільшенням мінералізації зрошувальних вод і кількості в них вмісту натрію зазвичай відбувається збагачення ґрунтового розчину катіонами натрію та магнію і зменшення катіонів кальцію, що зсуває іонну рівновагу в бік активного входження в ГПК катіонів натрію і магнію і виходу з нього катіонів кальцію [77,86].
За даними Ю.Є.Кізякова при зрошенні темно-каштанових слабосолонцюватих ґрунтів слабомінералізованими водами, в перші 4 роки відбувалося активне накопичення натрію в ГПК до глибини 60 см, що супроводжувалося витисканням кальцію та магнію. Через 7 років склад увібраних катіонів стабілізувався і залишався майже не змінним [86].
Згідно наших досліджень після припинення зрошення слабомінералізованими водами, на 30 рік післядії меліоративної плантажної оранки під впливом атмосферних опадів у темно-каштанових слабосолонцюватих ґрунтах наявний процес розсолонцювання. Доля увібраного натрію у всьому меліорованому шарі знизилася з 2,1 % у 1986 році до 0,8 % у 2003. При цьому спостерігається незначне збільшення вмісту увібраного магнію. Вміст кальцію залишається майже незмінним і складає 70-72 %. (рис 4.8). Відсутність солонцюватості в меліорованому шарі цих ґрунтів підтверджується показником відношення
, який складає 0,2-0,3 [120,163].Рис.4.8. Вміст увібраних катіонів у плантажованих темно-каштанових слабосолонцюватих ґрунтах, зрошуваних слабомінералізованими водами
У неплантажованих ґрунтах вміст увібраного натрію в орному шарі залишився незмінним порівняно з попередніми роками і складав близько 2 %.
Процес розсолонцювання солонцевих ґрунтів підтверджується і у виробничих умовах. У складі увібраних катіонів переважає кальцій. Доля увібраного натрію та магнію значно нижча. Порівняно з вихідним ґрунтом в плантажованих і неплантажованих солонцях каштанових вміст увібраного натрію знизився у три рази, при цьому спостерігалося зростання вмісту увібраного кальцію (табл.4.7).
Таблиця 4.7
Вміст увібраних катіонів у солонцях каштанових у виробничих умовах
Ґрунт | Варіант | Глибина, см | Ca | Mg | Na | K | Сума увібраних катіонів, м-екв/100 г ґрунту | Na, % від суми увібраних катіонів |
м-екв/100 г ґрунту | ||||||||
Солонець каштановий (колг.”Заповіт Леніна”) | Плантаж | 0-30 | 20,7 | 8,5 | 0,2 | 0,3 | 29,7 | 0,5 |
30-40 | 18,6 | 9,1 | 0,3 | 0,5 | 28,4 | 0,9 | ||
40-60 | 18,6 | 8,5 | 0,2 | 0,7 | 28,1 | 0,8 | ||
Контроль | 0-30 | 13,2 | 11,7 | 0,5 | 0,6 | 26,2 | 2,1 | |
30-40 | 14,3 | 10,6 | 0,6 | 0,8 | 26,4 | 2,3 | ||
40-60 | 14,9 | 10,1 | 1,0 | 1,1 | 27,1 | 3,7 | ||
Солонець каштановий (СТОВ «Новопавлівське ») | Плантаж | 0-30 | 19,1 | 6,2 | 0,2 | 0,2 | 25,7 | 0,7 |
30-40 | 19,7 | 6,1 | 0,3 | 0,3 | 26,4 | 1,1 | ||
40-60 | 18,2 | 9,1 | 0,3 | 0,3 | 27,1 | 1,3 | ||
Контроль | 0-30 | 14,3 | 6,1 | 0,8 | 0,7 | 21,9 | 3,6 | |
30-40 | 13,7 | 8,3 | 1,0 | 0,5 | 23,5 | 4,2 | ||
40-60 | 16,9 | 10,5 | 1,3 | 0,8 | 29,5 | 4,4 |
Отже, коротко підсумовуючі наведу інформацію, можна зробити наступні висновки: