Морфологічна будова профілю

 

Морфологічні ознаки, профіль ґрунту є стійкою зовнішньою характеристикою і відображають найважливіші його властивості, особливості походження та розвитку [158,159]. Залучення ґрунтів до сільськогосподарського використання зумовлює низку перетворень у ґрунтовій товщі, що в певній мірі діагностуються при морфолого-генетичному їх аналізі. Перш за все ці зміни проявляються у трансформації верхньої частини профілю внаслідок утворення орного шару, який для окультурених ґрунтів, при збереженні зонального обличчя профілю, набуває значення нового самостійного генетичного горизонту, що багато в чому визначає рівень ґрунтової родючості, напрямок та інтенсивність ґрунтотворного процесу [159].

У природному стані солонцеві ґрунти характеризуються різкою диференціацією ґрунтового профілю на елювіальний та ілювіальний горизонти. Вивчення морфологічної будови профілю солонцевих ґрунтів, що протягом тривалого періоду використовуються у ріллі, показало, що систематичне застосування звичайного обробітку призводить до зменшення товщини типоутворюючого ілювіального горизонту (Ih) на 5-10 см внаслідок приорювання та перемішування його з верхніми горизонтами. Таким чином, у солонцях розораних три верхніх горизонти (НЕ, Eh і Ih) за їх товщини 25-35 см змішані. Нижче орного шару та частково збереженого ілювіального горизонту залягають верхній (Нpk) і нижній (Рk(h)) перехідні горизонти та ґрунтотворна порода. У цьому результати наших досліджень узгоджуються з результатами досліджень М. І. Полупана, В.Д.Мухи, І.М.Любімової та інших [5,131,159,196]. Таким чином, цілинний солонцевий профіль навіть після звичайної оранки значно змінюється, і якщо зберігається як власне солонцевий, то лише в частині солонців за умови, коли глибина оранки не перевищує глибину залягання солонцевого горизонту [196].

Про будову профілю солонцю каштанового, залученого до сільськогосподарського використання можна судити з опису розрізу, закладеного нами у 2003 році на варіанті №1 довготривалого стаціонарного досліду С.П.Семенової-Забродіної на території Генічеської дослідної станції (рис.4.1 а).

 

НЕі 0-25(30)cм	Гумусово-елювіальний, з домішками ілювію, орний, світло-сірий, ущільнений, пилувато-грудкуватий, грудки легко розділяються на листувато-шаруваті окремості, сухий, пронизаний корінням, перехід ясний.
НІ 30-35(40)см	Гумусово-ілювіальний, темно-сірий, щільний, сирий, стовпчасто-призмоподібний, тріщинуватий, розламується на призмоподібні окремості, глянець відсутній, перехід поступовий.
hpk 40-55см	Перехідний, неоднорідний за забарвленням, темно-сірий з буруватим відтінком плями мозаїчно змінюються на бурувато-палеві з коричневими затіканнями гумусу. Скипання від 10 % НСl суцільне, бурхливе, білозірка з 45-50 см, перехід помітний.
Рk 55-90см	Лес, палево-бурий, однорідний за забарвленням, пористий, без помітних виділень карбонатів, скипання від 10 % НСl суцільне, бурхливе.

 

Згідно загальноприйнятої системи діагностики грунтів [104,194] досліджуваний ґрунт ідентифіковано як солонець каштановий глибокий глибокосолончакуватий легкоглинистий на лесі.

Морфологічну будову профілю темно-каштанового солонцюватого ґрунту, зрошуваного протягом 40 років водами першого класу розкрито в описі розрізу, закладеного нами у 2003 році на варіанті №1 довготривалого стаціонарного досліду у СТОВ „Воїнське”. Скипання від 10% соляної кислоти з 37 см, новоутворення карбонатів у формі білозірки з 65 см (рис.4.2 а)

.

	0   30     40     60     75
а - неплантажований		б - плантажований

Рис. 4.1. Будова профілю солонцю каштанового глибокого глибокосолончакуватого легкоглинистого на лесі

 

а - неплантажований		б - плантажований

Рис. 4.2. Будова профілю темно-каштанового слабосолонцюватого легкоглинистиго ґрунту на лесі

НЕі 0-25 (30) cм	Гумусово-елювіальний, з домішками ілювію, орний, темно-сірий з каштановим відтінком, ущільнений, грудкувато-брилистий, з домішками невеликої кількості грудочок ілювію, сухий, пронизаний корінням, перехід ясний.
НІ 30-40 (45)см	Гумусово-ілювіальний темно-сірий, щільний, сирий, стовпчасто-призмоподібний, тріщинуватий, розламується на призмоподібні окремості, глянець відсутній, перехід поступовий.
Нpk 40 (45)-55 см	Верхній перехідний горизонт, темно-сірий з буруватим відтінком, грудкувато-зернисто-горіхуватий, ущільнений, наявні коричневі плями затікання гумусу, перехід чіткий.
Рk(h) 55-75 см	Нижній перехідний горизонт, бурувато-будно-палевий з сірими плямами і затіканнями, горіхувато-грудкуватий, помітно ущільнений. Скипання від 10 % НСl суцільне, бурхливе, рясна білозірка, перехід у Pk з „язиками затікань”.
Pk з 75 см	Лес, бурувато-палевий, однорідний за забарвленням з незначними лінзами гіпсу.

 

Згідно загальноприйнятої системи діагностики грунтів [104,194] досліджуваний грунт ідентифіковано як темно-каштановий слабосолонцюватий важкосуглинковий на лесі.

Меліоративна плантажна оранка призводить до більш значних трансформацій морфологічної будови профілю [95,131,201]. В результаті механічного руйнування щільного солонцевого горизонту, перемішування елювіального, ілювіального та перехідного горизонтів, залучення до орного шару карбонатів кальцію з нижніх горизонтів, профіль солонцевих ґрунтів набуває докорінних змін.

Помітний вплив на меліорований шар виявляє щорічний обробіток ґрунту у після меліоративний період. В результаті відбувається рівномірний розподіл карбонатів кальцію в межах орного шару, про що свідчить суцільне скипання від 10 % соляної кислоти. Проведеними дослідженнями встановлено, що у довготривалій післядії (30-50 років) в плантажованих ґрунтах обособлюється окультурений орний шар, який стає під впливом постійного звичайного обробітку однорідним за структурою і забарвленням. Нижче залягає підорний шар (30-40 см), теж однорідний, але декілька ущільнений порівняно з орним, у профілі не спостерігається ілювіювання мулистих фракцій і формування солонцевих горизонтів. Глибше залягає агроперетворений („турбурований” за визначенням І. М. Любімової, Е.О. Корнблюма та ін. [112,135]) шар (40-60 см), який складається із набору часток, що відрізняються одна від одної складом і розміром фрагментів вихідних генетичних горизонтів. Нижче знаходяться карбонатні горизонти, які не були залучені до обробітку і мають природну будову [26,28,29,54].

Про морфологічну будову профілю солонцю каштанового плантажованого можна судити з опису розрізу, закладеного нами у 2003 році на варіанті №4 довготривалого стаціонарного досліду С. П. Семенової-Забродіної на території Генічеської дослідної станції (рис.4.1). Скипання від 10 % НСl спостерігається з поверхні. Плям солонців на поверхні ділянки не виявлено, хоча на ґрунтовому плані, складеному до закладання досліду вони позначені (рис.4.1 б).

 

Hpk 0-20 (30) см	Орний плантажований шар, гумусований, темно-сірий з буруватим відтінком, однорідний за забарвленням, пухкий, пилувато-грудкуватий, сухий, переплетений корінням, скипання від 10% НСl суцільне. Перехід чіткий.
Hpk 20 (30)-35 (40) см	Верхній перехідний плантажований шар, темно-коричневий, однорідний за забарвленням, ущільнений, грудкувато-горіхуватий, сухий, скипання від 10 % НСl суцільне. Перехід чіткий.
Heipk 35 (40)-60 см	Нижній перехідний плантажований шар, дуже неоднорідний за забарвленням, складенням і структурою. Являє собою мозаїчну суміш вихідних генетичних горизонтів (сірого пилуватого елювію, коричневого щільного горіхувато-стовпчастого ілювію та палево-бурого ущільненого карбонатного шару). Скипання від 10% НСl спорадичне, (бурхливе лише по залишкам часток карбонатного горизонту). Перехід різкий по лінії проходу плантажного плугу.
heipk 60-83 см	Палево-бурий, неоднорідний за забарвленням внаслідок значної кількості карбонатної білозірки і затікань гумусу, ущільнений, горіхувато-глибистий, перехід до породи поступовий.
Pk 83 см і нижче	Бурувато-палевий лес, однорідний за забарвленням, крихкий, пористий, зустрічається рідка білозірка.

 

Згідно загальноприйнятої системи діагностики ґрунтів [104,194] досліджуваний ґрунт ідентифіковано як солонець каштановий глибокий глибокосолончакуватий плантажований легкоглинистий на лесі.

Будова профілю і морфологічні властивості плантажованого зрошуваного темно-каштанового слабосолонцюватого ґрунту дещо відрізняється від солонцю каштанового плантажованого. Наявна деяка різниця у забарвленні і структурі у зв’язку з різним вихідним станом, крім того помітна різниця у перерозподілі колишніх генетичних горизонтів. Протягом тривалої післядії меліоративної плантажної оранки в солонцевих ґрунтах утворився підорний шар, однорідний за забарвленням, структурою та складенням, тоді як в підорному шарі темно-каштанових слабосолонцюватих ґрунтів все ще наявні частки вихідних генетичних горизонтів. Суттєвих різниць у морфологічній будові профілю плантажованих темно-каштанових слабосолонцюватих ґрунтів в умовах зрошення прісною та слабомінералізованою водою не помічено.

Про будову профілю плантажованого темно-каштанового слабосолонцюватого ґрунту, зрошуваного прісною водою, можна судити з опису розрізу, закладеного нами у 2003 році на варіанті №4 довготривалого стаціонарного досліду у СТОВ ”Воїнське” (рис. 4.2). Бурхливе скипання від 10 % НСl спостерігається з поверхні. Плям солонців на поверхні ділянки не виявлено (рис.4.2 б).

 

Hpk 0-30 см	Орний плантажований шар, гумусований, темно сірий, сухий, пухкий, багато карбонатів, які представлені у вигляді окремих включень та помітних розмитих плям, порохувато-грудкуватий, пронизаний корінням, перехід чіткий.
Heipk 30-45 см	Верхній перехідний плантажований шар, темно-коричневий, майже чорний, сухий, щільний, грудкувато-горіхуватий, мозаїчний, містить окремості вихідних генетичних горизонтів, серед яких переважають частки ілювіального (у верхній частині шару) та гумусово-елювіального (переважно у нижній частині шару), значно менше часток карбонатного горизонту, зустрічається рідка білозірка перехід чіткий.
heipk 45-70 см	Нижній перехідний плантажований шар, темно-коричневий з бурим відтінком, неоднорідний за забарвленням, дуже щільний, структура глибисто-призматична, мозаїчний, переважають залишки гумусово-елювіального горизонту, по краях структурних окремостей прошарки карбонатів, перехід чіткий.
Pk 70 см і нижче	Лес, палевий, щільний, грудкуватий, з язиками затікань, з 84 см рясна білозірка.

 

Згідно загальноприйнятої системи діагностики ґрунтів [104,194] досліджуваний ґрунт ідентифіковано як темно-каштановий несолонцюватий плантажований легкоглинистий на лесі.

Таким чином, коротко підсумовуючи наведену інформацію, можна зробити наступні висновки:

1. В результаті залучення солонцевих ґрунтів до ріллі морфологічна будова їх профілю набуває певних змін. В солонцях утворюється орний шар, що складається з гумусово-елювіального, елювіального і частково ілювіального горизонтів. При цьому потужність самого ілювіального горизонту зменшується на 5-10 см.

2. При довготривалому післямеліоративному розвитку плантажованих солонців і темно-каштанових солонцюватих ґрунтів реставрація солонцевого процесу за досліджуваний період не відбувається, що підтверджується відсутністю текстурної диференціації ґрунтового профілю за елювіально-ілювіальним типом, а отже свідчить про продовження позитивної післядії меліоративної плантажної оранки.

3. Співставлення наведених описів плантажованих солонцевих ґрунтів з морфологічною характеристикою неплантажованих ґрунтів показує, що в тривалій післядії меліоративної плантажної оранки ґрунти набули принципово відмінної від неплантажованих аналогів будови профілю і комплексу зовнішніх ознак сформованих генетичних горизонтів. Отже, ми можемо стверджувати, що результатом післямеліоративного розвитку є утворення агроперетворених ґрунтів, які не мають аналогів у природі.

 

Сольовий склад плантажованих і неплантажованих солонцевих ґрунтів

 

Аналіз численних досліджень щодо вмісту солей у ґрунтах півдня України показує, що засолення має чітко означений зональний і регіональний характер. Кількість солей збільшується, а глибина їх залягання зменшується від зони чорноземів південних до каштанових і лучно-каштанових солонцюватих ґрунтів, а у підзонах – з заходу на схід. На глибину акумуляції солей виявляють вплив умови рельєфу та гранулометричний склад ґрунту [50,101,154,175,196,198,205].

У вихідному стані досліджувані ґрунти характеризувалися незначним вмістом водорозчинних солей у верхній 0-100 см частині ґрунтового профілю. Так, у солонці каштановому загальна сума солей до глибини 70-90 см коливалася в межах 0,06-0,11 %, а перший сольовий горизонт з вмістом солей 0,74 % виявлявся на глибині більше 100 см [5,170,175] а у темно-каштанових слабосолонцюватих ґрунтах накопичення солей спостерігалося з глибини 100-120 см [5,175].

Тривале сільськогосподарське використання цих ґрунтів і застосування меліоративних заходів (меліоративна плантажна оранка та зрошення) внесли певні зміни до їх сольового складу.

Аналіз вмісту водорозчинних солей в солонцях каштанових плантажованих в незрошуваних умовах показав, що за досліджуваний період в цих ґрунтах переважають процеси розсолення. Встановлено, що вже на третій рік після проведення меліоративної плантажної оранки значно підвищився вміст гідрокарбонатів кальцію у верхніх шарах ґрунту [175,223]. Відбулося вирівнювання вмісту водорозчинного натрію по всій глибині меліорованого шару [222].

Більш суттєві зміни в сольовому складі відбулися на 13 рік післядії плантажної оранки. Суттєво знизилася сума загальних солей, а сольовий максимум виявився на глибині близько 150 см (табл.4.2). Якісний склад солей покращився за рахунок зниження вмісту хлоридів і сульфатів, особливо в більш глибоких шарах, підвищився вміст карбонатів та бікарбонатів у всьому ґрунтовому профілі. У верхніх шарах зберігся більш високий вміст водорозчинного кальцію при деякому зниженні вмісту водорозчинного магнію, а у більш глибоких шарах знизився вміст усіх катіонів (кальцій, магній, натрій) [175].

 

Таблиця 4.2