123166

1.

ЛЕКЦІЯ 24
Тема: ЗАСОЛЕНІ ГРУНТИ

2.

План
Рослинність, джерела, походження і шляхи
засолення ґрунтів
Генезис, класифікація, властивості
солончаків, солонців та солодів
Способи видалення солей з профілю
засолених ґрунтів
Заходи покращення властивостей засолених
грунтів

3.

Список основної та додаткової літератури
Основна
Аверчев О. В., Сидякіна О. В. Ґрунтознавство: практикум. Херсон: ОЛДІ-
ПЛЮС, 2021. 136 с.
Ґрунтознавство : навч. посіб. для студ. Бережняк М. Ф., Якубенко Б. Є., Чурілов
А. М., Сендзюк Р. В. Київ : Ліра. К, 2020. 610 с.
Ґрунтознавство з основами геології : навчальний посібник. О.Ф. Гнатенко, М.
В.Капштик, Л. Р.Петренко, С. В. Вітвицький. К.: Оранта, 2005. 648 с.
Грунтовий покрив Вінниччини: генезис, склад, властивості та напрямки
ефективного використання: монографія. Я.Г. Цицюра, Л.Ф. Броннікова, Л.В.
Пелех. Вінниця: ТОВ «Нілан-ЛТД», 2018. 452 с.
Грунтознавство з основами геології. Частина ІІ. Генезис, класифікація та
властивості грунтів. Навчальний посібник. Я.Г. Цицюра, М.І. Поліщук, Л.Ф.
Броннікова. Вінниця. ТОВ «Друк плюс». 2020. 676 с.
Думич І. Ю., Топилко Н. І. Ґрунтознавство та механіка ґрунтів. Навчальний
посібник. Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2014. 192 с.
Додаткова
Барвінченко В.І. Практикум з грунтознавства. Вінниця, ОЦ ВДАУ, 2007. 160 с.
Барвінченко В.І. Грунтознавство. Курс лекцій. Навчальний посібник. ФОП
Рогальська І.О. Вінниця, 2012. 120 с.
Геологія загальна та історична. Лабораторний практикум : навч. посіб. / А.
Богуцький та ін. Львів : ЛНУ ім. Івана Франка, 2018. 136 с.

4.

В Україні площі грунтів різного ступеня засолення
займають 3.0 млн. га сільськогосподарських угідь з яких
1.9 млн. га рілля.
За характером засолення в Україні виділяють 2 райони:
- Лісостеп з переважанням содового засолення;
-Степ причорноморський з переважанням хлоридно –
сульфатного засолення.
Засолені грунти – це грунти, що містять в окремих
горизонтах або по всьому профілю легкорозчинні солі в
шкідливих для рослин кількостях.
Формування засолених грунтів пов’язане з високим
вмістом солей в ґрунтових водах, породах і умовами, що
сприяють їх акумуляції в грунтах.

5.

Рослинність засолених ґрунтів
Наявність солей у ґрунті впливає на ріст і розвиток
рослин. За їх надлишку ґрунтовий розчин набуває
високого осмотичного тиску і у більшості рослин
порушується нормальне водопостачання, уповільнюється
синтез білків та ріст рослин, послаблюється діяльність
мікроорганізмів ґрунту. Тому на засолених ґрунтах
ростуть лише рослини, пристосовані до таких умов. Їх
називають галофітами. Одні з них можуть рости лише
при слабкому засоленні, інші – при сильному (на
солончакуватих ґрунтах і солончаках).

6.

Залежно від типу і ступеня засолення ґрунту, видовий склад
рослинності суттєво змінюється. На ґрунтах, які містять 3% і
більше солей ростуть:
сарзан
солонець
содник
петросимонія

7.

На менш засолених ґрунтах (1–2% солей):
камфоросма
курай (солянка південна)
кермек

8.

віниччя сланке
На ще менш засолених:
полин
пирій
свинорій
конюшина

9.

Основні джерела солей:
- продукти вивітрювання гірських
порід;
- солі атмосферних опадів;
- соленосні ґрунтотворні породи;
- підземні (пластові і підґрунтові)
мінералізовані води.

10.

Солі надходили і надходять такими шляхами:
- внаслідок їх розчинення в товщі осадових
порід;
- завдяки вивітрюванню первинних мінералів
вивержених і осадових порід;
- при розвантаженні глибоких мінералізованих
підземних вод;
- при підживленні морськими водами
поверхневих і підґрунтових вод низинного
узбережжя;
- завдяки винесення солей вітром з поверхні
моря і солених озер;
- в процесі техногенезу.

11.

Виникнення засолених ґрунтів обумовлене природними
циклами соленакопичення у підґрунтових водах та
ґрунтотворних породах і залежить від факторів, що сприяє їх
акумуляції в ґрунтах. У зв’язку з цим виділяють п`ять циклів
соленакопичення:
Материковий (континентальний) – пов`язаний з рухом,
перерозподілом і акумуляцією вуглекислих, сірчанокислих і
хлористих солей у внутрішньоматерикових безстічних
областях. Виділяють первинні і вторинні цикли
материкового соленакопичення:
- первинні обумовлені акумуляцією солей в ґрунтах і
підґрунтових водах, які виникли в процесі вивітрювання і
ґрунтотворення;
- вторинні – процеси перерозподілу солей, акумульованих у
осадових соленосних породах.

12.

Приморський
– обумовлений акумуляцією
морських солей, головним чином хлориду
натрію, в прибережних морських низовинах і на
берегах мілководних заток.
Дельтовий
–
характеризується
складним
поєднанням руху і акумуляції солей, які
приносяться з континенту рікою і додатковим
підґрунтовим потоком солей, що надходять в
різний час з боку моря.
Артезіанський
– результат випаровування
глибоко залягаючих підґрунтових вод у великих
континентальних пониженнях або піднятих на
поверхню в результаті тектонічних викидів.

13.

Антропогенний
–
формується
в
результаті виробничої діяльності людини
як наслідок її прорахунків, помилок і
незнання закономірностей накопичення
солей (засолення зрошуваних земель
внаслідок підняття рівня підґрунтових
вод, зрошення мінералізованими водами,
засолення пасовищ при не лімітованому
випасі худоби, затоплення ґрунтів
промисловими і шахтними водами).

14.

Акумуляція солей у горизонтах ґрунтового профілю
обумовлена такими факторами:
- надходженням солей з мінералізованих підґрунтових вод;
- перерозподілом солей, що виникає у процесі вивітрювання
гірських порід, під впливом поверхневих вод та їх
акумуляцією в ґрунтах понижених елементів рельєфу;
- переносом солей вітром (імпуліверизація) у вигляді
крапель і твердих аерозолів з морів, солених озер і поверхні
солончаків;
- трансформацією нейтральних або пасивних продуктів
вивітрювання у процесі ґрунтоутвореня у токсичні
водорозчинні сполуки;
- вторинним розчиненням солей, що містяться у
ґрунтотворних і підстилаючих породах, прісними
підґрунтовими або іригаційними видами, їх переносом і
акумуляцією в горизонтах ґрунтового профілю.

15.

Шляхи утворення соди в ґрунті
Існує декілька шляхів утворення соди в ґрунті – хімічний,
колоїдально-хімічний та біохімічний.
Гідрокарбонат натрію, який утворюється під час зазначених
реакцій, може переходити у карбонат натрію, який при
взаємодії з водою дає їдкий натрій, тобто іони ОН–.
Біохімічний процес утворення соди в ґрунті відбувається за
участю сульфат-редуктуючих бактерій (відновлюють
сульфат-іони до вільної сірки або сірковуглецю). Сода
негативно впливає на ріст і розвиток сільськогосподарських
культур. При вмісті її в ґрунті 0,005% рослини починають
в`янути і гинути.
Усунення надмірної лужності і ліквідація негативних
властивостей солонців і солонцевих ґрунтів – основне
завдання хімічної меліорації. З цією метою застосовують
гіпсування.

16.

Склад і властивості солей
Легкорозчинні солі це солі розчинність яких
перевищує розчинність гіпсу у холодній воді (2 г/л).
За ступенем токсичності солі поділяють на: - сильно
токсичні Na2CO3, NaCl; - токсичні – CaCl2, MgCl2,
Na2SO4; - слаботоксичні – CaSO4, MgSO4.
Хімічний склад водорозчинних солей різноманітний.
Найбільш поширеними в засолених ґрунтах України
є солі соляної, сірчаної і вугільної кислот – хлориди,
сульфати і карбонати кальцію, магнію та натрію,
які за відповідного вмісту викликають пригнічення
росту і розвитку або навіть загибель рослин.

17.

Карбонати (солі вугільної кислоти) дуже поширені в
ґрунтах, ґрунтотворних породах і підґрунтових водах
сухостепової, степової і лісостепової зон України.
1. Карбонат кальцію (CaCO3)
2. Карбонат магнію (MgCO3)
3. Карбонат натрію (Na2CO3)
4. Бікарбонат натрію (Na2HCO3)
5. Карбонат калію (K2CO3)
Сульфати (солі сірчаної кислоти) присутні у різній
кількості майже в усіх типах ґрунтів.
1. Сульфат кальцію (СаSО4)
2. Сульфат магнію (MgSO4)
3. Сульфат натрію (Na2SO4)
4. Сульфат калію (К SO )

18.

Хлориди – солі соляної кислоти також
накопичуються у ґрунтах південних широт. Вони
разом з сульфатами належать до найбільш
поширених солей, які входять до складу
засолених
ґрунтів
і
соляних
озер.
Характеризуються високою розчинністю (342–745
г/л) і токсичністю. Хлориди найчастіше
зустрічаються на території узбережжя Сиваша,
Чорного і Азовського морів.
1. Хлорид кальцію (CaCl2)
2. Хлористий магній (MgCl2)
3. Хлористий натрій – галіт (NaCl)
4. Хлористий калій – сильвін (KCl)

19.

Нітрати – солі азотної кислоти (HCO3) в різній кількості
присутні в усіх ґрунтах. Вони мають високу розчинність
(KNO3 – 316 г/л; Mg(NO3)2 – 678; NaNO3 – 880; Ca(NO3)2 –
1260 г/л), не сорбуються ґрунтом і тому їх вміст як правило не
перевищує 0,05%. Завдяки цьому нітрати не відновлюються
до токсичних для рослин солей.
Підвищений вміст нітратів у ґрунті спричиняє інтенсивне
накопичення їх у рослинах, які з їжею надходять до організму
людини. Внаслідок бактеріальних перетворень нітрати
трансформуються у нітрити та нітрозаміни, – що
викликають метагемоглобінею – хворобу, що може
переходити в рак і призводити до летального кінця.
Борати – солі метаборатної (HBO3) і ортоборатної (H3BO3)
кислот. Їх утворення і накопичення пояснюється
вивітрюванням турмаліну, який присутній у вулканічних
породах. Скупчення бору в ґрунтах спостерігаються поблизу
вулканів. Навіть в дуже незначній концентрації бор
високотоксичний для рослин.

20.

В розвитку засолених грунтів за Гедройцем вирізняють
3 стадії: солончак, солонець, солодь.
Солончаки – це засолені ґрунти, які в шарі 0-30 см
містять понад 0,6% соди або понад 1% хлоридів чи понад
2% сульфатів. Така градація обумовлена різною
токсичністю солей. Найбільш токсичною для рослин є
сода (Na2CO3). Якщо вміст її становить 0,1%,
пригнічується ріст рослин, а при 0,6% ґрунт стає
безплідним.

21.

Ґрунти, які містять водорозчинні солі в такій
же кількості як солончаки, але у глибших
шарах, називаються солончаковими, а при
меншій кількості солей
(незалежно в якій
Кірка солі
частині ґрунтового
Сіль
профілю) –
солончакуватими.
Грунтові води

22.

В Україні солончаки поширені локально на терасах річок
Дніпро, Південний Буг, Дністер, Дунай тощо, а також на
узбережжі Чорного і Азовського морів.

23.

Згідно із «Класифікацією та діагностикою ґрунтів СССР» (1977) солончаки об`єднані
в два типи: автоморфні і гідроморфні.
Гідроморфні солончаки – розвиваються в умовах близького залягання мінералізованих
підґрунтових вод, а автоморфні – формуються на засолених ґрунтотворних породах при
глибокому заляганні підґрунтових вод, що не мають зв`язку з ґрунтом.
Таблиця 1
Класифікація солончаків
Підтип
Рід
Вид
Тип: Гідроморфні (мінералізовані підґрунтові води на глибині 0,5–3 м)
Типовий
За
типом
засолення За
морфологією
Лучний
(співвідношення аніонів і поверхневого
горизонту:
Болотний
катіонів у водній витяжці)
кіркові, пухлі, мокрі, чорні.
Приморський
За характером розподілу
Вторинний
солей в профілі: поверхневі і
глибокопрофільні
Типові
Отакирені
Тип: Автоморфні (підґрунтові води глибше 10 м)
За
типом
засолення За
морфологією
виділяють види аналогічно поверхневого горизонту і
солончакам гігроморфним За глибиною розподілу солей в
джерелом
засолення: профілі
виділяють
види
літогенні,
аналогічно
до
поділу
давньогідроморфні, біогенні солончаків гігроморфних

24.

За хімічним складом солей солончаки
поділяються на:
1. сульфатно-содові;
2. хлоридно-содові;
3.
хлоридні;
4. сульфатно-хлоридні.
За вмістом солей від маси грунту солончаки
поділяються на:
1. слабозасолені 0,1% (соди до 0,005%);
2. середньозасолені
0,1-0,2%
(соди
до
0,008%);
3. сильнозасолені 0,2-0,4 (соди до 0,01%);
4. солончаки >0,4% (соди >0,01%).

25.

За якісним складом солей поділяються на:
кіркові, пухкі, мокрі, чорні, лучні або
карбонатно – кальцієві.
Кіркові
солончаки утворюються при
переважанні солей хлориду натрію (NaCl) з
утворенням на їх поверхні тоненької
сольової кірки.
Пухкі
солончаки
розташовані
на
підвищених місцях, де переважають солі
сірчанокислого натрію (Na2SO4·10H2O) при
кристалізації якого грунт пересихає і
розпушується.

26.

Мокрі солончаки утворюються при переважанні
солей CaCl2 та MgCl2 в результаті гігроскопічності
яких грунти мають темний відтінок і мокрий
вигляд. При висиханні на їх поверхні утворюється
щільна кірка солей товщиною 2 - 4 мм.
Чорні солончаки подібні до мокрих за зовнішнім
виглядом, але містять соду (Na2CO3) і мають чітке
чорне забарвлення за рахунок розчинених у
лужному середовищі гумінових кислот.
Лучні
або карбонатно–кальцієві солончаки
утворюються під лучною рослинністю з близьким
заляганням
мінералізованих
карбонатних
ґрунтових вод.

27.

Вторинне засолення ґрунтів
В результаті виробничої діяльності людини порушується
природна рівновага між факторами ґрунтоутворення і генезис
ґрунтів набуває домінуючого антропогенного характеру. Ґрунти
зазнають кількісних і якісних змін. Це стосується і вториннозасолених ґрунтів.
Процес вторинного засолення може розвиватися такими
шляхами:
під впливом мінералізованих підґрунтових вод;
при зрошенні мінералізованими водами;
під впливом солей глибинних горизонтів ґрунту.
Вторинне засолення, викликане мінералізованими підґрунтовими
водами, може відбуватися при їх піднятті, за відсутності
промивного водного режиму (що має певну періодичність), на
алювіальних затоплюваних ґрунтах і внаслідок збільшення висоти
капілярного підняття води в ґрунті.
Ґрунтовий профіль солончаків морфологічно невиразний. Солі
спостерігаються у вигляді білуватих плям, кірок різного
забарвлення, кристалів. Будова профілю солончаку содового:
Hks – Hpks – Phks – Pks.

28.

Способи видалення солей з профілю засолених ґрунтів
Основним і найбільш доцільним способом видалення солей з
ґрунту є наскрізне їх промивання на фоні горизонтального,
вертикального або комбінованого дренажу. Застосовуються й
інші способи видалення солей.
Механічне видалення солей полягає у згрібанні сольової
кірки солончаків тракторними скребками з наступним
трансформуванням за межі зрошуваного масиву. Видалення
солей таким способом корисно проводити перед
промиванням. Воно сприяє зменшенню витрат промивних
вод на розсолення і прискорює процес промивання ґрунту.
Заорювання солей – проводиться глибока полицева оранка
(до 30–32 см). Застосовується на слабозасолених ґрунтах,
коли нижні горизонти профілю вільні від солей, а їх дещо
підвищена концентрація зосереджена на невеликій глибині у
поверхневому горизонті профілю. Така оранка при відносно
глибокому гумусовому горизонті створює умови для
рівномірного розбавлення солей в орному шарі до рівня
концентрацій
безпечних
для
росту
і
розвитку
сільськогосподарських культур.

29.

Поверхневе промивання застосовується для видалення солей з
кореневмісних горизонтів важких ґрунтів з низькою
водопроникністю.
За поверхневого поливу видалення солей з верхніх горизонтів
відбувається шляхом декантації, який передбачає систематичне
розчинення солей у промивних водах та їх скидання за межі поля.
Повторна декантація новими порціями води здійснюється за один
прийом 2-3 рази. Спосіб передбачає застосування значних мас
води (до 20-30 тис. м3/га), він дозволяє поєднувати промивку і
вимивання солей з вирощуванням рису або розведенням риби на
зрошуваних масивах.
Вимивання солей – застосовується на слабозасолених ґрунтах
з глибоким заляганням підґрунтових вод. При застосуванні
цього способу тимчасове опріснення ґрунту досягається
шляхом витіснення (вимивання) солей в нижній горизонт
профілю, але без надходження їх до підґрунтових вод.

30.

Наскрізна промивка передбачає вилучення водорозчинних
солей з усієї товщі ґрунтового профілю, винос їх до
підґрунтових вод і видалення в умовах природного або
штучного дренажу за межі зрошувального масиву. При
наскрізній промивці можливе опріснення не тільки
ґрунтової товщі, ґрунтотворних і підстилаючих порід, але і
верхніх шарів підґрунтових вод.
Промивна норма – це кількість води, яку необхідно подати
для промивки солей протягом промивного періоду.
Промивку здійснюють переважно восени і взимку в умовах
обмеженого випаровування, у два етапи. На першому –
після насичення ґрунту водою до стану найменшої
вологоємності відбувається розчинення солей. На другому
етапі солевий розчин витискують додатковою порцією
промивної води.

31.

Солонцями
називаються ґрунти, що містять у
ввібраному стані (тобто у ГВК) велику кількість
обмінного натрію (інколи магнію) в ілювіальному
горизонті. Максимум солей знаходиться в нижній
частині профілю, а верхня – практично вільна від
солей.

32.

Утворення солонцевих ґрунтів відбувається шляхом
видалення з верхніх горизонтів солончаку
легкорозчинних солей атмосферними опадами,
зрошувальними водами або при зниженні рівня
ґрунтових вод. Колоїди
насичені натрієм
розчиняються у воді і
можуть опускатися до рівня
Солі: карбонати та гіпс
капілярного підпирання
ґрунтових вод. В грунті
розвивається сильно лужна
реакція в результаті
утворення
соди.
Грунтові води

33.

За вмістом у вбирному комплексі Na
солонцьові грунти поділяються на:
1. несолонцюваті <5%;
2. слабосолонцюваті 5-10;
3. середньосолонцюваті 10-20
4. солонці >20%.
За глибиною залягання ґрунтових вод солонці
поділяються на:
1. лучні <5 м;
2. лучно-степові 5-8 м
3. степові >8м.
Будова профілю солонцю: Нe-Ніks-Рhks-Рks.

34.

Таблиця 2
Класифікація солонців
Тип
Степові
Лучно-степові
Лучні
Літогенні
Чорноземні
Алювіально-лучні
Підтип
Чорноземні
Зональні
Каштанові
Лучно-чорноземні
Лучно-каштанові
Чорпоземо-лучні
Каштаново-лучні
Азональні
Літогенні
Чорноземні
Модальні
осолоділі
Рід
Вид
За глибиною засолення:
За
глибиною
залягання
солончакові:
солонцевого горизонту (НІ):
легкорозчинні солі на глибині 0– Кіркові з глибини – 1–2 см;
30 см;
Мілкі – 3–5 см;
Високосолончакові – 30–50 см; Середні – 5–15 см;
Солончакові – 50–100 см;
Глибокі > 15 см.
Глибокосолончакуваті – 100–150 За вмістом увібраного
см;
натрію у солонцевому
Несолончакуваті
горизонті (НІ):
(глибокозасолені) 150–200 см.
Малонатрієві– до 10%
За ступенем засолення:
Середньонатрієві – 10–25%
солонці
–
солончаки Багатонатрієві > 25%.
сильнозасолені,
За структурою солонцевого
середньозасолені,
горизонту (НІ):
слабкозасолені,
незасолені Стовпчасті
(зустрічаються рідко)
Горіхуваті
За типом засолення:
Призматичні
Содові
Брилисті
Змішані:
содово-сульфатні, За ступенем осолодіння:
содово-хлоридно-сульфатні;
Слабоосолоділі –
Нейтральні:
сульфатно- горизонт Egl відсутній
хлоридні, хлоридно-сульфатні
Середньоосолоділі Egl < HЕgl
За
глибиною
залягання Сильноосолоділі Egl > HЕgl
карбонатів гіпсу:
Висококарбонатні – вище 40 см;
Глибококарбонатні – нижче 40
см;
Високогіпсові – вище 40 см;
Глибокогіпсові – нижче 40 см.

35.

Солоді
В Україні солоді поширені в лісостеповій і степовій зонах на
понижених елементах мезо- і мікрорельєфу. Зустрічаються
вони, також в Сухому Степу і на Поліссі.
Солоді – добре промиті і вилуговані солонці у вбирному
комплексі яких іони натрію заміщені іонами водню.

36.

Утворення солодій відбувається при подальшому
промиванні солонців атмосферними
опадами підкисленими вугільною
кислотою.
Солоді напівгідроморфні та гігроморфні,
безструктурні, бідні на органічну речовину,
кислі ґрунти, в профілі яких майже відсутні
легкорозчинні солі, і їх елювіальний
горизонт збагачений кремнеземом і
часто оглеєний.
Будова профілю солодей: Нe-Еql-Iql-Рqlks

37.

Класифікація солодей
Підти
Рід
Лісові (типові)
Лучні (дернові)
Лучно-болотні
(торфуваті)
Модальні,
безкарбонатні,
солончакуваті
Вид
За глибиною осолодіння
товщина
горизонтів НЕ-Еgl, см
мілкі <10,
середні 10–20,
глибокі >20
За товщиною
гумусово&елювіального
шару (НЕ), см:
дернинні <5,
мілкодернові 5–10,
середньодернові 10–20,
глибокодернові >20
За вмістом гумусу, %:
світлі < 3,
сірі 3–6,
темні >6

38.

Заходи покращення властивостей засолених ґрунтів
Солончаки - дренаж для зниження рівня ґрунтових
вод, вирощування солестійких рослин, промивка
прісними водами,
попередження повторного
засолення.
Солонці – внесення гіпсу та кислот з послідуючою
промивкою для видалення натрію, на солонцях Криму
плантажування на 40-50 см, на мілких і середніх
солонцях проводять поверхневий обробіток з
глибоким рихленням і застосуванням органічних і
мінеральних добрив.
Солоді – глибоке рихлення з внесенням органічних і
мінеральних добрив та вапнуванням. Проте в
більшості випадків їх краще залишати під деревною
рослинністю.