Вплив тривалого зрошення на властивості грунту та розробка заходів щодо покращення родючості іригаційно деградованих грунтів в умовах Інгулецької зрошувальної системи

Федорченко О. М., Сафонова О.П. -  доценти, к.с.-г.н.
Фокін О., Семикопенко О.,Киркунова Е., Герус Ю., Яковлєва Н.   студенти 4 курсу БГМФ

Формування іонно-сольового складу зрошуваних темно-каштанових грунтів проходить під впливом комплексу факторів, які можна поділити на внутрішні (фізичні, фізико-хімічні властивості ґрунту, гранулометричний та мінеральний склад, вміст гумусу, інтенсивність протікання біологічних процесів і хімічних реакцій в ґрунті) та зовнішні (атмосферні і поливні води та рівень їх мінералізації, ступінь дренованості території, рівень залягання підгрунтових вод, структура сівозміни) [1]. Це обумовлює нестійкість іонно-сольового складу ґрунту та високу його динамічність. Концентрація ґрунтового розчину і співвідношення в ньому катіонів є суттєвим фактором  росту і розвитку рослин. При повній забезпеченості азотом, фосфором та іншими елементами живлення найкращі умови для росту і розвитку більшості сільськогосподарських культур створюються при співвідношенні одно-/ Na⁺, К⁺/ та двовалентних катіонів / Ca²⁺, Мq²⁺/  рівних чи близьких до еквівалентних кількостей [2].

В умовах зрошення відбуваються значні втрати кальцію за рахунок вилуження його вниз по профілю грунту. В результаті знижується його активність, а надходження значної кількості натрію з поливною водою різко змінює співвідношення Са:Na в негативному напрямку, що призводить до активізації солонцевого процесу і накопиченню токсичних солей.

Для попередження і ліквідації такого негативного впливу зрошення використовується комплекс агро меліоративних заходів, основною ланкою якого є хімічна меліорація ґрунтів. 

Основним прийомом запобігання іригаційній деградації зрошуваних земель є їх хімічна меліорація, яка базується на внесенні гіпсу (фосфогіпсу). Через відсутність стабільного та ефективного механізму з охорони ґрунтів, хімічна меліорація солонцевих ґрунтів практично припинилася.

У зв’язку з цим особлива увага надається використанню місцевих ресурсів – природних меліорантів. Таким меліорантом є вапняк (продукт кам’яно-дробильних підприємств), який вміщує 75-85 % СаСО₃.

Метою наших досліджень було визначення ефективності дії вапняку при вирощуванні томату на темно-каштанових вторинно осолонцьованих середньосуглинкових ґрунтах в умовах зрошення їх водою підвищеної мінералізації.

Дослідження проводилися в 2002-2004 рр. на землях експериментального господарства ІЗПР УААН, що розташоване в зоні дії Інгулецької зрошувальної системи.

Меліоранти вносили в три строки: восени по зяблевій оранці, ранньою весною по мерзлоталому ґрунті та безпосередньо після сівби.

Дози фосфогіпсу визначали по порогу коагуляції тонкодисперсної фракції за рекомендаціями К. Є. Бурзі, Н. В. Красутської (1971), а вапняку – за перехідним коефіцієнтом 0,58 за вмістом кальцію. Доза меліорантів була однаковою в усі строки внесення і становила: фосфогіпсу 3 т/га, вапняку 1,74 т/га.

Поливи проводили сумішшю води р. Інгулець. Мінералізація поливної коливалась в межах 0,880 - 1,798 г/л. Хімізм води змінювався від хлоридо-сульфатного до сульфатно-хлоридного по аніонному складу, а за катіонним складом – був в основному магнієво-натрієвим. Поливна вода відноситься до обмежено придатної для зрошення за небезпекою засолення, підлуження та осолонцювання.

Дослідження показали, що застосування меліорантів призводить до певних змін іонно-сольового складу водної витяжки. В порівнянні з контрольним варіантом внесення фосфогіпсу призводило до збільшення водорозчинних солей в шарі 0-30 см на 0,018 – 0,034 %. Ці зміни відбувалися, головним чином, за рахунок іонів Са2+ і SО42-, тобто хімічних складових меліоранту. Внесення вапняку істотно не впливало на кількість легкорозчинних солей в ґрунті.

Інтенсивність солонцьового процесу в зрошуваних ґрунтах у значній мірі визначається співвідношенням іонів кальцію і натрію. У варіантах із застосуванням фосфогіпсу співвідношення Са2+ і Nа+ коливалось в межах 0,93 - 1,15, а в варіантах з вапняком - 0,71 - 0,83, тоді як на контролі ця величина складала 0,54 одиниці, що вказує на зменшення інтенсивності солонцьового процесу.

Внаслідок трансформації іонно-сольового складу ґрунтового розчину на меліорованих варіантах відбулися і якісні зміни в грунтово-поглинальному комплексі (ГПК). Так, якщо вміст обмінного кальцію в 0 - 30 см шарі контрольного варіанту (без меліорантів) становив 12,8 мг-екв/100 г ґрунту, то внесення фосфогіпсу і вапняку восени підвищувало його частку на 2,2 і 2,7 %, весною по  мерзлоталому ґрунті - на 3,8 і 3,4 % та після сівби - на 3,2 і 0,9 % від суми поглинутих основ. При цьому спостерігалося зменшення в ГПК катіонів магнію в усі строки внесення меліорантів на 0,1 - 3,1 %, а катіонів натрію - на 0,6 - 0,9 % від суми обмінних катіонів.

Застосування меліорантів позитивно впливало на агрофізичні властивості орного шару ґрунту. При цьому щільність будови зменшувалась на 0,06 - 0,13 г/см³.

Наші дослідження показали, що застосування меліорантів значною мірою уповільнювало процеси кіркоутворення, особливо при внесенні їх по мерзлоталому ґрунті. При цьому товщина кірки зменшувалася на 6,0 - 4,5 см і переходила із розряду твердої - в м’яку або слабко тверду (за шкалою Б. Г. Розанова, 1983). Це сприяло зростанню польової схожості насіння томату на 12,1 - 19,6 %, що забезпечувало формування рівномірних посівів.      Комплексні зміни властивостей ґрунту під впливом хімічних меліорантів позитивно відбилися на інтегральному показнику родючості - урожаї. Найбільш високий приріст врожайності томату отримано в варіантах при внесені фосфогіпсу та вапняку по мерзлоталому ґрунті й складав відповідно 28 і 23 ц/га.

Висновки.

1. Внесення фосфогіпсу та вапняку на вторинно осолонцьованих ґрунтах весною по мерзлоталій ріллі найбільш ефективно протистоїть негативним проявам їх солонцюватості і забезпечує підвищення врожайності томату на 23 - 28 ц/га.

2. Ефективність вапняку в усі строки внесення дещо поступається фосфогіпсу, але він може бути використаний в якості хімічного меліоранту вторинно осолонцьованих ґрунтів при вирощуванні дрібнонасінних культур, таких як томати.

Використана література

1.Аниканова Е.М., Маркин В.А., Николаева С.А., и др. Основные проблемы орошения черноземов юга Европейской части СССР. - В кн. Проблемы ирригации почв юга черноземной зоны. М.: Наука, 1980.

2.Жуков М.С. К вопросу о значении для растений соотношения катионов в почве // Почвоведение.- 1963. -№ 12, с. 64-70.

3.Мелашич А. В., Крупіца Д. О. Використання екологічних прийомів меліорації іригаційно деградованих ґрунтів при вирощуванні овочевих культур // Агроекологічний журнал.-2001.-№2.- с.44 - 47.

4.Рекомендації по використанню вапняку на вторинно осолонцьованих ґрунтах півдня України. - Херсон: Айлант. 2004. - с. 8.