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.
4.2 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
Динаміка вмісту водорозчинних солей у солонцях каштанових
| Рік | Глибина, см | Плантаж | Контроль | ||||||||
| загальна сума солей,% | сума токсичних солей,% | Ca | Na | Ca:Na | загальна сума солей,% | сума токсичних солей,% | Ca | Na | Ca:Na | ||
| м-екв/100г ґрунту | м-екв/100г ґрунту | ||||||||||
| 1957 | 0-30 | 0,12 | 0,06 | 0,34 | 0,73 | 0,5 | 0,11 | 0,03 | 0,17 | 0,40 | 0,4 |
| 30-40 | 0,13 | 0,06 | 0,44 | 0,73 | 0,3 | 0,14 | 0,08 | 0,29 | 0,91 | 0,3 | |
| 40-60 | 0,13 | 0,07 | 0,27 | 0,85 | 0,3 | 0,14 | 0,09 | 0,24 | 1,16 | 0,2 | |
| 60-75 | 0,34 | 0,13 | 0,62 | 0,92 | 0,7 | 0,43 | 0,07 | 0,91 | 2,05 | 0,4 | |
| 75-100 | 1,28 | 0,49 | 8,02 | 3,35 | 2,3 | 0,60 | 0,41 | 1,94 | 4,23 | 0,5 | |
| 100-150 | 0,56 | 0,51 | 0,62 | 6,58 | 0,1 | 0,409 | 0,37 | 0,30 | 5,03 | 0,06 | |
| 1967 | 0-30 | 0,07 | 0,05 | 0,29 | 0,61 | 0,5 | 0,11 | 0,05 | 0,12 | 0,76 | 0,2 |
| 30-40 | 0,08 | 0,08 | 0,23 | 1,11 | 0,2 | 0,12 | 0,07 | 0,15 | 1,04 | 0,1 | |
| 40-60 | 0,09 | 0,09 | 0,17 | 1,29 | 0,1 | 0,11 | 0,09 | 0,15 | 1,30 | 0,1 | |
| 60-75 | 0,10 | 0,09 | 0,27 | 1,13 | 0,2 | 0,22 | 0,52 | 1,38 | 1,82 | 0,8 | |
| 75-100 | 0,10 | 0,06 | 0,29 | 0,55 | 0,5 | 0,54 | 0,40 | 2,22 | 3,99 | 0,6 | |
| 100-150 | 0,27 | 0,27 | 0,21 | 3,90 | 0,1 | 0,42 | 0,44 | 0,39 | 6,00 | 0,1 | |
| 2003 | 0-30 | 0,06 | 0,02 | 0,47 | 0,06 | 7,8 | 0,06 | 0,03 | 0,37 | 0,08 | 4,6 |
| 30-40 | 0,06 | 0,03 | 0,36 | 0,12 | 3,0 | 0,06 | 0,03 | 0,38 | 0,11 | 3,6 | |
| 40-60 | 0,06 | 0,04 | 0,41 | 0,02 | 20,5 | 0,11 | 0,03 | 0,41 | 0,16 | 2,6 | |
| 60-75 | 0,07 | 0,06 | 0,24 | 0,50 | 0,5 | 0,08 | 0,04 | 0,38 | 0,35 | 1,1 | |
| 75-100 | 0,25 | 0,14 | 1,54 | 1,0 | 1,5 | 0,10 | 0,06 | 0,46 | 0,63 | 0,7 | |
| 100-150 | 0,20 | 0,11 | 0,48 | 1,15 | 0,4 | 0,32 | 0,22 | 7,75 | 1,15 | 6,7 | |
| 2005 | 0-30 | 0,07 | 0,02 | 0,57 | 0,07 | 8,1 | 0,07 | 0,04 | 0,34 | 0,07 | 4,8 |
| 30-40 | 0,07 | 0,01 | 0,45 | 0,13 | 3,5 | 0,08 | 0,05 | 0,28 | 0,13 | 2,2 | |
| 40-60 | 0,06 | 0,04 | 0,47 | 0,06 | 7,8 | 0,08 | 0,04 | 0,31 | 0,20 | 1,6 | |
| 60-75 | 0,07 | 0,01 | 0,31 | 0,32 | 1,0 | 0,09 | 0,05 | 0,38 | 0,22 | 1,7 | |
| 75-100 | 0,20 | 0,12 | 2,03 | 1,40 | 1,5 | 0,16 | 0,13 | 0,41 | 0,51 | 0,8 | |
| 100-150 | 0,18 | 0,10 | 0,78 | 1,10 | 0,7 | 0,22 | 0,20 | 3,44 | 1,52 | 2,3 | |
Примітка. У таблиці використані дані С. П. Семенової-Забродіної за 1957р. та М.М.Лаврентьєва за 1967 р [223,175].