1. Закономірності поширення солонцевих ґрунтів в україні та їх агрохімічна характеристика

У земельному фонді України солонці та солонцюваті ґрунти займають загальну площу близько 4 млн. та., в тому числі орні землі - 2,7 млн. га. Солонцеві ґрунти розповсюджені в основному в двох грунтово-кліматичних зонах - Лісостепу (частково Чернігівське Полісся) і в Степу (переважно Сухий Степ) [1,3].

У зоні Полісся основу ґрунтового покриву становлять, як відомо, незасолені сірі лісові, дерново-підзолисті і болотні ґрунти на вилугованих водно-льодовикових та алювіальних відкладах. Проте, на терасах р. Десни та її притоків внаслідок дуже незначної природної дренованості, близького залягання ґрунтових вод, збагачених содою, і створення умов для вторинного засолення й осолонцювання сформувалися засолені аналоги вказаних типів ґрунтів. У заплавах річок розвиваються переважно чорноземно-лучні поверхнево-солонцюваті ґрунти содового засолення, подекуди з невеликими плямами солонців. [1,18]

У зоні Лісостепу солонцеві ґрунти поширені в основному в заплавах і низьких терасах рік Дніпра, Десни, Псла, Сули та ін. Поява їх у ґрунтовому покриві повязана з впливом близько залягаючих ґрунтових вод, содового або хлоридно-сульфатного хімізму засолення.

У північній частині Дніпровсько-Донецької западини дренованість дуже слабка, ґрунтові води залягають близько до поверхні (1-1,5 м). Це створює в ґрунті випотний режим з активним процесом соленакопичення. Утворені тут за участю содовозасолених ґрунтових вод ґрунти відносять до содових солончаків (Самбур Г.Н., 1963) або до поверхнево-солонцевих солонців і чорноземно-лучних поверхнево-солонцюватих ґрунтів (Носко Б.С., 1964; Гринь Г.С., 1969).

У верхньому шарі таких ґрунтів накопичується сода, яка викликає інтенсивне осолонцювання самого верхнього горизонту. В останньому відзначається високий вміст обмінного натрію, а також висока лужність (рН 8-10). Характерною рисою таких ґрунтів є відсутність або слабка вираженість ознак перерозподілу рухомих речовин по профілю солонцю, слабка диференціація на елювіальний та ілювіальний горизонти.

У солонці чорноземно-лучному кірковому содово-солончаковому елювіальний горизонт майже не виражений (шар 1 см). Він замінюється потужним ілювіальним шаром, де рН складає 9,2, а увібраний натрій - 19,2% від ємності обміну. У верхньому шарі кількість фракцій фізичної глини більше, ніж у залягаючому нижче, що не властиво солонцям і пояснюється диспергуючим впливом розчинів соди, що підіймаються до поверхні. Така ж тенденція перерозподілу речовин, але в більш слабкій мірі спостерігається в чорноземно-лучних поверхнево-солонцюватих ґрунтах.

Поверхнево солонцюваті ґрунти Чернігівського Полісся і Північного Лісостепу порівняно багаті на органічну речовину внаслідок повільної її мінералізації, вміст вуглецю у верхньому шарі (0-20 см) становить від 0,54 до 2,2%. На відміну від зональних незасолених ґрунтів цей шар характеризується і відносно високим вмістом азоту, фосфору і калію. З глибиною вміст валових і рухомих форм азоту і фосфору знижується. Якщо вміст загального азоту в шарі 0-20 см в межах 0,2-0,16%, а лужно-гідролізуємого - 15,9-15,3 мг/100 г ґрунту, то з глибиною ці показники відповідно знижуються до 0,07-0,03% та 6,1-5,6 мг/100 г ґрунту.

Максимум валового фосфору (133 мг/100 г ґрунту) приходиться на верхній шар, мінімум на материнські породи. При відносно високих валових запасах фосфатів рухомість їх незначна. За вмістом рухомого фосфору ці ґрунти можуть бути віднесені до класу з низькою забезпеченістю,що відображається і у фракційному складі активних форм мінеральних фосфатів, де найбільш розчинні форми містяться у незначних кількостях. Серед активних форм переважають фосфати кальцію (8-15 мг/100 г ґрунту), фосфатів заліза та алюмінію значно менше.

Ступінь забезпеченості обмінним калієм високий, у шарі 0-20 см вміст К₂О складає 26-40 мг/100 г ґрунту. На відміну від водорозчинного і обмінного калію, максимум яких відзначається у верхньому шарі ґрунту, кількість необмінно-фіксованого збільшується до низу.

Середній рівень вмісту мікроелементів у цих ґрунтах обумовлюється їх вмістом у легко - і середньо суглинкових лесах і лісоподібних суглинках, на яких вони сформувалися. Так, середній валовий вміст мікроелементів у солонцях складає: марганцю-236-516 мг/кг, цинку - 18,2-45, міді - 9,8-34, бору 7,7-9,8 і кобальту - 8,3-22,6 мг/кг ґрунту. Варіювання їх обумовлене як механічним складом ґрунтів, так і ступенем проявлення солонцевого процесу і його направленістю. Напрямок солонцевого процесу і його інтенсивність впливає, перш за все, на перерозподіл мікроелементів по профіль. Так, у солонцевих ґрунтах Чернігівського Полісся і північного Лісостепу, в яких солонцюватість інтенсивніше виражена у верхній частині профілю, накопичення мікроелементів Мn, Cu, іноді Co спостерігається у верхніх гумусових горизонтах. При рН більше 7,5-8 і наявності гумусу сполуки марганцю, міді, бору малорухомі і пересування їх по профілю незначне.

Тимчасове перезволоження поверхнево солонцевих ґрунтів знижує окислювально-відновлювальний потенціал, збільшує рухомість гумусу, а разом з тим і сполук марганцю і міді. В умовах содової гіпергенези мідь може також утворювати рухомі комплексні мінеральні речовини, однак за наявності сульфід-іонів виникає барєр для міграції міді і кобальту, утворюються нерозчинні сульфіди цих елементів.

У південному Лісостепу солонцеутворення дещо відрізняється від північного Лісостепу, що відбивається на складі і властивостях солонцевих фунтів. Тут природна дренованість поліпшується, ґрунтові води залягають на глибині 2-3 м. У хімічному складі ґрунтових вод переважають нейтральні солі (хлориди, сульфати), сода утримується в незначній кількості. Сезонна динаміка рівня ґрунтових вод досягає 1 м, тому ґрунти відчувають різноманітний їх вплив, періоди засолення замінюються розсоленням. У цих умовах формуються в основному чорноземно-лучні й лучно-чорноземні глибоко-солонцюваті ґрунти в комплексі із солонцями середніми та глибокими (15-30%). Ґрунтовий профіль різко диференційований на ілювіальний та елювіальний горизонти, причому в останньому зростає вміст фракції фізичної глини та ємність поглинання. Такі ґрунти відносяться до глибоко-солонцюватих.

Сучасна тенденція розвитку солонцевих ґрунтів південного Лісостепу в цілому спрямована у бік розсолення та розсолонцювання при посиленій природній дренованості на підвищених ділянках терас, де утворюються чорноземи типові залишково солонцюваті. На низьких ділянках річкових терас при підйомі рівня ґрунтових вод, що повязаний з будівництвом каскаду водоймищ на Дніпрі, місцями можливий розвиток солонцевих ґрунтів у бік реградації (повернення до стадії засолення) і посилення солонцюватості.

Глибокосолонцюваті ґрунти значно бідніші на азот, фосфор і калій, що частково вимиті під впливом елювіальних процесів з верхніх шарів вглиб профілю. Особливо інтенсивно вилуговуються рухомі форми фосфору і калію, які накопичуються і ілювіальному горизонті. Порівняно з поверхнево солонцевими більш вилуговані глибоко солонцеві ґрунти характеризуються зменшенням вмісту в орному шарі валового азоту (до 0,14-0,28), фосфору (до 0,08-0,1) і калію (до 1,23-1,4%). Рухомими формами фосфору і калію вони забезпечені недостатньо, фракційний склад калію також відображає цю загальну закономірність. Максимум накопичення легкорозчинного, обмінного і необмінно-фіксованого калію спостерігається у шарі 50-70 см і складає відповідно 9,5; 22,2; 197,8 мг/100 г ґрунту за вмісту цих форм у верхньому (0-10см) шарі 1,8; 18; 117,7 мг/100 г ґрунту.

Гумусово-ілювіальний шар глибоко солонцевих ґрунтів збіднений на мікроелементи, у ілювіальному шарі відбувається їх накопичення, що є властивим для бору і цинку. Процес міграції мікроелементів повязаний з винесенням мулистих часток і півтора окислів з верхнього шару і збагаченням його на кремнезем, а солонцевий є фізико-хімічним барєром для закріплення розчинних сполук мікроелементів, що піднімаються з капілярними розчинами у верхні шари ґрунту. Внаслідок високої динамічності водно-сольового режиму, направленість та інтенсивність міграційних і акумулятивних процесів може змінюватися разом з перерозподілом мікроелементів.

Забезпеченість солонців і солонцевих ґрунтів цього регіону рухомими формами мікроелементів повязана з реакцією ґрунтового розчину, станом органічної речовини и мінеральною частиною. Ці ґрунти характеризуються як середньо - та навіть добре забезпечені на марганець та цинк для сільськогосподарських культур з невеликим їх винесенням. Солонцевим ґрунтам південного Лісостепу притаманна висока рухомість бору. За забезпеченістю рухомими формами міді солонцеві ґрунти відносяться до середньо - та високозабезпечених. Рухомим кобальтом ці ґрунти забезпечені недостатньо.

У зоні Степу солонцеві ґрунти розвиваються в більш різноманітних умовах, ніж у зоні Лісостепу. Слабка природна дренованість із близьким заляганням ґрунтових вод характерна тут лише для приосевої частини Причорноморської западини - Кримського Присивашшя і тераса - дельта Дніпра. Інша, підвищена частина території є краще дренованою, ґрунтові води залягають глибше 10 м, і не впливають на ґрунтоутворення. Тому гідроморфні й напівгідроморфні солонцеві ґрунти обмежено поширені в зоні Сухого Степу, у той час як переважна частина Причорноморського подолу зайнята автоморфними, переважно темно-каштановими солонцюватими ґрунтами. [15,16,18]

У найменш дренованій частині Кримського Присивашшя з рівнем ґрунтових вод до 1,5-2 м при капілярно-ґрунтовому зволоженні формуються солончаки і солончакові солонці.

В міру віддалення від узбережжя і зниження рівня ґрунтових вод до 7-8 м у ґрунтах створюється плівково-капілярне зволоження. Тут розвиваються солонці лучно-степові та їх комплекси з лучно-каштановими й темно-каштановими солонцюватими ґрунтами.

На високих околицях Присивашшя й Причорноморя, де ґрунтові води залягають глибше 8 м, поширені темно-каштанові солонцюваті ґрунти, південні чорноземи, солонці степові та їх комплекси.

Для більшої частини солонцевих ґрунтів Причорноморя характерний переважно важкий гранулометричний склад - важкосуглинистий, легкоглинистий. Профіль солонців розвинутий за елювіально-ілювіальним типом. В ілювіальному горизонті збільшується вміст фізичної глини, ємності обміну й кількість обмінного натрію. Вони мають несприятливі водно-фізичні властивості, низьку водопроникність, сильно ущільнені (обємна маса в шарі 0-20 см -1,4-1,5 г/см³).

Найвищий вміст обмінного натрію (19,8-27,6% від ємності обміну) спостерігається у солонців лучних, які розвиваються під впливом близько залягаючих до поверхні мінералізованих ґрунтових вод, а також для солонців на морських відкладах (третинних глинах). Кількість обмінного натрію в лучно-степових і степових солонцях зменшується, а в темно-каштанових солонцюватих ґрунтах становить усього 2-3% від ємності обміну.

Верхня частина ґрунтового профілю ґрунтів, яка не звязана з близьким заляганням ґрунтових вод, опріснена, перший сольовий горизонт залягає на різній глибині - в солонцях ближче до поверхні (30-70 см), в темно-каштанових ґрунтах, чорноземах - глибше (100-120 см). При цьому змінюється й хімізм солей: у солонцях солончакових та солончаках тип засолення переважно хлоридний, сульфатно-хлоридний, в солонцях солончакуватих та глибоко-солончакуватих - хлоридно-сульфатний і сульфатний, в темно-каштанових солонцюватих ґрунтах і чорноземах південних - сульфатний.

Солонцеві ґрунти півдня України належать до групи ґрунтів з низьким вмістом валового і рухомого азоту, однак чорноземи південні слабо солонцюваті і темно-каштанові ґрунти забезпечені ним краще.

Вміст валового азоту у солонцевих ґрунтах залежить від механічного складу цих ґрунтів і ступеня вираженості солонцевого процесу. Чим важчий механічний склад і слабкіша солонцюватість, тим вищий вміст азоту. Кількість нітратів у солонцевих ґрунтах не є постійною і залежить в основному від агротехнічних і погодних умов і частково від генетичних особливостей ґрунту.

Солонцеві ґрунти Степу України характеризуються високим вмістом валового фосфору (до 150 мг/100 г ґрунту) з рівномірним зменшенням з глибиною. Максимальна кількість спостерігається у верхньому гумусово-єлювіальному горизонті.

Для солонцевих ґрунтів цієї зони характерною є наявність великих кількостей фосфатів кальцію, особливо у нижній частині профілю, збагаченій карбонатами кальцію. Фосфатів алюмінію і заліза у цих ґрунтах значно менше, при цьому найбільша їх кількість зосереджена у верхній гумусова ній частині профілю. Не дивлячись на високу забезпеченість валовим фосфором, значна його частина представлена кальцієвими фосфатами, рухомість його незначна, і як наслідок, забезпеченість рослин цим елементом низька. Вміст рухомого фосфору (за Мачігіним) - 0,7-0,3 мг/100 г ґрунту.

За вмістом калію ці ґрунти є високозабезпеченими. Обмінна і необмінно-фіксована форми калію в темно-каштанових солонцюватих грунтах у великих кількостях зосереджені в орному шарі, рівномірно зменшуючись вглиб по профілю і лише з глибини 100-110 см зявляється до збільшення їх кількості.

В солонці каштановому розподіл калію має свої особливості: відсутня чітка, притаманна цим ґрунтам диференціація по горизонтам. Тут максимум накопичення обмінної і необмінно-фіксованої форм калію спостерігається у верхньому (0-20см) шарі. Вміст калію зменшується з глибини 70-80см.

Солонцеві грунти Степу характеризуються чітким перерозподілом мікроелементів по профілю - збідненням елювіальних горизонтів і накопиченням їх в ілювіальному. При цьому кожному елементу притаманний свій профіль. Марганець закріплюється в гумусовому горизонті, а бор, мідь і цинк - в солонцевому. Карбонатний горизонт є акумулятором бору, марганцю і цинку. При незначній рухомості марганцю і цинку вміст їх рухомих форм знаходиться на рівні середньої та високої забезпеченості. Для цих ґрунтів характерний високий вміст рухомих форм міді (3,6-11,35 мг/кг ґрунту) і бору, на відміну від інших зональних ґрунтів. Вміст рухомих форм міді і бору в солонцевих ґрунтах підвищений. Особливо високі концентрації цих елементів відзначені в горизонтах накопичення солей. За вмістом рухомого кобальту вони відносяться до ґрунтів з середньою забезпеченістю на цей елемент.

Солонці Керченського півострова, на відміну від попередніх, сформувалися на третинних сарматських і майкопських глинах, які містять велику кількість солей (2-3%). Поширені вони на низьких рівнинах і схилах широких балок, де близько до поверхні залягають третинні глини. Для таких солонців характерні висока солонцюватість і засолення хлоридами та сульфатами, різка відмінність мінералогічного складу. В ілювіальному горизонті переважають мінерали монтморилонітової групи (до 45%), які зумовлюють високу водоутримуючу здатність солонців і наявність в них значної кількості недоступної для рослин вологи. Ґрунтові води до введення зрошення на більшій частині вказаної території були відсутні. Ґрунти знаходяться в комплексах з переважанням чорноземів солонцюватих на третинних глинах. Порівняно меншу площу займають чорноземи південні солонцюваті на лісоподібних відкладах. Зустрічаються також солонцеві комплекси, де переважають темно-каштанові солонцюваті ґрунти, серед яких плями солонців становлять 30%. Окремі масиви південного узбережжя Керченського півострова, а також його центральної частини зайняті переважно степовими солонцями. [18, 19]

Підвищити продуктивність богарних і зрошуваних солонцевих ґрунтів неможливо без їх меліорації. При розробці та виборі прийомів меліорації необхідно враховувати не тільки властивості, але й генезис галогенних ґрунтів. [1]