Вплив краплинного зрошення на грунтові процеси

По­си­ле­не за­сто­су­ван­ня аг­ро­технічних і хімічних за­ходів до­гля­ду, пе­ред­ба­че­них інтен­сив­ни­ми тех­но­логіями ви­ро­щу­ван­ня куль­тур, ви­ко­ри­с­тан­ня по­лив­ної во­ди не­на­леж­ної якості, особ­ли­во у ба­га­торічних на­са­д­жен­нях, де відбу­вається зво­ло­жен­ня од­но­го й то­го са­мо­го об­ся­гу грун­ту впро­довж ба­га­тьох років, при­зво­дить до де­я­ких змін наймінливіших по­каз­ників грун­ту. А інко­ли ці зміни мо­жуть навіть на­бу­ва­ти оз­нак де­гра­даційних про­цесів.

Особ­ливість крап­лин­но­го зро­шен­ня

Відо­мо, що крап­лин­не зро­шен­ня, як і інші спо­со­би по­ли­ву, ви­ко­ри­с­то­ву­ють, перш за все, для зни­жен­ня за­леж­ності сільсько­го­с­по­дарсь­ко­го ви­роб­ництва від умов при­род­но­го во­ло­го­за­без­пе­чен­ня. Але за крап­лин­но­го зро­шен­ня по­да­ван­ня во­ди здійснюється не на всю пло­щу зро­шу­ва­ної ділян­ки, а ли­ше у ко­ре­не­ву зо­ну рос­лин, тоб­то ло­каль­но. Ло­каль­ний ха­рак­тер зво­ло­жен­ня як ос­нов­на тех­но­логічна оз­на­ка крап­лин­но­го зро­шен­ня обу­мов­лює йо­го пе­ре­ва­ги і не­доліки.

Са­ме за­вдя­ки ло­каль­но­му ха­рак­те­ру зво­ло­жен­ня за­без­пе­чується знач­на еко­номія во­ди та до­б­рив порівня­но з інши­ми спо­со­ба­ми по­ли­ван­ня, але вод­но­час пе­ре­ва­га зу­мов­лює зро­с­тан­ня пи­то­мо­го вод­но­го та міне­раль­но­го (вне­сен­ня із по­ли­вом до­б­рив) на­ван­та­жен­ня на грунт у зо­нах зво­ло­жен­ня. То­му пи­тан­ня ефек­тив­ності крап­лин­но­го зро­шен­ня ор­ганічно поєдна­не з йо­го еко­логічною без­печністю.

Без­пе­реч­но, як і будь-яке інше, крап­лин­не зро­шен­ня та­кож спри­чи­нює певні зміни ста­ну грунтів, оскільки че­рез ло­каль­ний ха­рак­тер зво­ло­жен­ня фор­му­ють­ся всі пе­ре­ду­мо­ви ство­рен­ня пев­ної їхньої стро­ка­тості, що підси­люється дією фак­торів зовнішньо­го се­ре­до­ви­ща. Си­с­тем­на нестійкість і зни­же­на здатність до са­мо­ре­гу­ляції про­яв­ляється у грун­тах у перші ро­ки після по­чат­ку зро­шен­ня, а по­даль­ша їхня ево­люція протікає про­тя­гом усь­о­го періоду зро­шен­ня і за­ле­жить від ба­га­ть­ох фак­торів.

Для грунтів, що зро­шу­ють­ся крап­лин­ним спо­со­бом, ха­рак­тер­на по­ява не­од­норідності у вла­с­ти­во­с­тях, яка має ло­каль­ний про­яв че­рез постійне зво­ло­жен­ня од­но­го й то­го са­мо­го об’єму грун­ту. Ступінь не­од­норідності, на­сам­пе­ред, за­ле­жить від ге­не­тич­них особ­ли­во­с­тей грунтів, що зро­шу­ють­ся, якості по­лив­них вод, при­род­но-кліма­тич­них умов на те­ри­торії зро­шу­ван­ня то­що.

Су­часні інтен­сивні тех­но­логії ви­ро­щу­ван­ня сільсько­го­с­по­дарсь­ких куль­тур (а крап­лин­не зро­шен­ня за своєю сут­тю є за­со­бом інтен­сифікації тех­но­логій, спря­мо­ва­них на от­ри­ман­ня ви­со­ких уро­жаїв) пе­ред­ба­ча­ють по­си­ле­не ви­ко­ри­с­тан­ня хімічних за­собів за­хи­с­ту рос­лин, удо­б­рен­ня, підви­ще­них норм зро­шен­ня, за­вдя­ки чо­му зро­с­тає ан­т­ро­по­ген­не на­ван­та­жен­ня на грун­ти, стійкість до яко­го у них різна. В умо­вах зро­шен­ня вла­с­ти­вості грунтів мо­жуть зберіга­ти­ся без істот­них змін, поліпшу­ва­ти­ся або погіршу­ва­ти­ся за­леж­но від до­три­ман­ня ви­мог йо­го ви­ко­ри­с­тан­ня.

Ре­зуль­та­ти досліджень засвідчу­ють різно­пла­но­вий вплив крап­лин­но­го зро­шен­ня на зміни вод­но­го, повітря­но­го, окис­но-віднов­но­го ре­жимів, ак­ти­віза­цію га­лохімічних про­цесів, інтен­сифі­кацію біологічних про­цесів, по­си­лен­ня ру­хо­мості спо­лук і ре­чо­вин, що вхо­дять до скла­ду рідкої та твер­дої фаз грун­ту, підви­щен­ня мінли­вості де­я­ких фізич­них грун­то­вих па­ра­метрів (щільність, твердість, липкість, струк­турність, во­до­про­никність то­що), у де­я­ких ви­пад­ках — пе­ре­роз­поділен­ня гра­ну­ло­ме­т­рич­них ча­с­ток різно­го розміру в ме­жах грун­то­во­го профілю, кількісні та якісні зміни ко­лоїдної ча­с­ти­ни грун­ту.

По­ряд із ге­не­тич­ни­ми особ­ли­во­с­тя­ми грунтів виз­на­чаль­ну роль у їній стійкості до дії крап­лин­но­го зро­шен­ня відігра­ють і при­род­но-кліма­тичні умо­ви те­ри­торії їхньо­го місцез­на­хо­д­жен­ня, а са­ме: по­су­ш­ливість кліма­ту, грун­то­творні по­ро­ди, дре­но­ваність те­ри­торії, при­род­ний рівень зво­ло­жен­ня, гли­би­на за­ля­ган­ня грун­то­вих вод то­що. Без­пе­реч­но, всі ці та інші фак­то­ри слід вра­хо­ву­ва­ти під час про­ек­ту­ван­ня си­с­тем крап­лин­но­го зро­шен­ня. На­при­клад, нор­ми по­ли­ван­ня куль­тур ма­ють ви­клю­ча­ти втра­ти во­ло­ги у нижні го­ри­зон­ти і цим са­мим змен­шу­ва­ти ймовірність піднят­тя рівнів грун­то­вих вод, а та­кож мож­ливість роз­ми­ван­ня аг­ро­номічно-цінних аг­ре­гатів до най­мен­ших фракцій то­що. За відо­мих рівнів за­со­лен­ня чи осо­лон­цю­ван­ня грунтів і якості по­лив­ної во­ди пе­ред­ба­ча­ють за­хо­ди із по­пе­ред­нь­о­го поліпшен­ня їхніх вла­с­ти­во­с­тей шля­хом хімічної меліорації. Шля­хом пра­виль­но­го ви­бо­ру меліорантів і до­б­рив впли­ва­ють на ступінь луж­ності і кис­лот­ності грунтів. Тоб­то під час про­ек­ту­ван­ня крап­лин­но­го зро­шен­ня за да­ни­ми пе­ред­про­ект­них ви­шу­ку­вань по­пе­ред­ньо виз­на­ча­ють імовірні фак­то­ри впли­ву, не­га­тив­ну дію яких зни­жу­ють відповідни­ми за­хо­да­ми. Як­що си­с­те­му крап­лин­но­го зро­шен­ня за­про­ек­то­ва­но без ура­ху­ван­ня вка­за­них по­каз­ників або за її ек­сплу­а­тації не ви­ко­ну­ють про­ект­них ре­ко­мен­дацій, то навіть за крап­лин­но­го зро­шен­ня роз­ви­ток про­цесів підтоп­лен­ня, вто­рин­но­го за­со­лен­ня, осо­лон­цю­ван­ня, ог­ле­ю­ван­ня грунтів не ви­клю­чається.

В Ук­раїні крап­лин­не зро­шен­ня за­сто­со­ву­ють для по­ли­ван­ня на різних ти­пах грунтів, які за своїми ха­рак­те­ри­с­ти­ка­ми є за­со­ле­ни­ми, со­лон­цю­ва­ти­ми, луж­ни­ми, кис­ли­ми, із відповідним вмістом гу­му­су, кар­бо­натів, во­до­роз­чин­них со­лей, що ма­ють пев­ну ємність катіон­но­го обміну, на­си­ченість ос­но­ва­ми, най­мен­шу во­ло­гоємність, гра­ну­ло­ме­т­рич­ний склад і т. ін. Зро­шу­ють навіть ті грун­ти, які за своїми ха­рак­те­ри­с­ти­ка­ми не­при­датні для цьо­го. До вла­с­ти­во­с­тей грунтів завжди до­дається вплив по­лив­ної во­ди, якість якої для крап­лин­но­го зро­шен­ня оціню­ють за дво­ма нор­ма­тив­ни­ми до­ку­мен­та­ми: ДСТУ 2730:1994 і ДСТУ 7286:2012.

Кри­терії по­лив­ної во­ди

Аг­ро­номічні кри­терії по­лив­ної во­ди виз­на­ча­ють із ме­тою за­побіган­ня про­це­сам за­со­лен­ня, осо­лон­цю­ван­ня, підлу­жен­ня грунтів та уне­мож­лив­лен­ня ток­сич­но­го впли­ву на рос­ли­ни, а еко­логічні кри­терії — для по­пе­ре­д­жен­ня не­га­тив­но­го впли­ву на ком­по­нен­ти довкілля та здо­ров’я на­се­лен­ня, а са­ме: зміни стійкості ланд­шафтів, санітар­но-гігієнічно­го ста­ну та хар­чо­вої якості сільсько­го­с­по­дарсь­кої про­дукції, ха­рак­те­ри­с­тик санітар­но-гігієнічно­го ста­ну по­верх­не­вих та підзем­них вод, за­хи­ще­ності го­ри­зонтів пит­них вод від за­бруд­нен­ня то­що.

Під час ви­ко­ри­с­тан­ня для зро­шен­ня об­ме­же­но при­дат­них (2-й клас) і, особ­ли­во, не­при­дат­них (3-й клас) за аг­ро­номічни­ми й еко­логічни­ми кри­теріями вод за тра­диційних спо­собів по­ли­ван­ня (до­щу­ван­ня, по­верх­не­вий по­лив) зміни грунтів на­бу­ва­ють не­спри­ят­ли­вих про­явів для куль­тур­них рос­лин: ус­клад­нен­ня тех­но­логій ви­ро­щу­ван­ня, зни­жен­ня про­дук­тив­ності, погіршен­ня якості про­дукції. Такі про­це­си на­зи­ва­ють де­гра­даційни­ми, а най­по­ши­реніши­ми се­ред них є: за­со­лен­ня, осо­лон­цю­ван­ня, підлу­жен­ня, ущільнен­ня, зне­с­т­рук­ту­рен­ня, зли­ти­зація, кірко­у­тво­рен­ня, де­каль­ци­нація, де­гуміфіка­ція, збіднен­ня на еле­мен­ти жив­лен­ня, за­бруд­нен­ня та ін.

Досліджу­вані грун­ти бу­ли різни­ми за рівнем при­род­ної ро­дю­чості, а са­ме: дер­но­вий супіща­ний, тем­но-ка­ш­та­но­вий се­ред­нь­о­суг­лин­ко­вий, чор­но­зем півден­ний важ­ко­суг­лин­ко­вий, луч­но-чор­но­зем­ний кар­бо­нат­ний важ­ко­суг­лин­ко­вий, чор­но­зем зви­чай­ний важ­ко­суг­лин­ко­вий — та не­од­норідни­ми у профільно­му роз­поділенні по­каз­ників, що пов’яза­но із ге­не­тич­ни­ми особ­ли­во­с­тя­ми їхньо­го ут­во­рен­ня, із за­сто­су­ван­ням різних по­ли­валь­но-зро­шу­валь­них норм, по­лив­ної во­ди різно­го хімічно­го скла­ду на фоні різних тех­но­логій ви­ро­щу­ван­ня різних сільсько­го­с­по­дарсь­ких куль­тур.

Ре­зуль­та­ти вка­за­них досліджень засвідчу­ють де­які зміни грунтів у зво­ло­жу­ва­но­му об’ємі під крап­лин­ни­ми во­до­ви­пу­с­ка­ми, у так званій зоні зво­ло­жен­ня. У цій зоні відбу­ва­ють­ся всі грун­тові про­це­си, пов’язані з хімічним скла­дом по­лив­ної во­ди, її міне­ралізацією, лужністю та за­со­леністю грун­ту то­що. За ме­жа­ми зо­ни зво­ло­жен­ня, особ­ли­во у ба­га­торічних на­са­джен­нях, діють фак­то­ри, пов’язані з тех­но­логіями ви­ро­щу­ван­ня куль­тур, у то­му числі си­с­те­ма­ми удо­б­рен­ня та ут­ри­му­ван­ня міжрядь.

Як вста­нов­ле­но на­ши­ми досліджен­ня­ми, крап­лин­не зро­шен­ня у зоні зво­ло­жен­ня не при­зво­дить до кри­тич­но­го пе­ре­ущільнен­ня грунтів, не по­ру­шує рівно­ва­гу при­род­них про­цесів грун­то­утво­рен­ня та підтри­мує вод­ний і по­жив­ний грун­тові ре­жи­ми на оп­ти­маль­но­му рівні. Під впли­вом во­ди, при­дат­ної для та­ко­го по­ли­ву (1 клас якості), крап­лин­не зро­шен­ня спри­ят­ли­во впли­ває на фор­му­ван­ня кількісних і якісних по­каз­ників струк­тур­но-аг­ре­гат­но­го ста­ну грунтів, за­без­пе­чує ви­ми­ван­ня во­до­роз­чин­них со­лей із зо­ни зво­ло­жен­ня грунтів у глибші ша­ри і не сприяє їхньо­му осо­лон­цю­ван­ню.

Якість по­лив­ної во­д­и та ущільнен­ня

Якість по­лив­ної во­ди за крап­лин­но­го зро­шен­ня має не­знач­ний вплив на ущільнен­ня грунтів. Ступінь ущільнен­ня більше за­ле­жить від їхньо­го гра­ну­ло­ме­т­рич­но­го, міне­ра­логічно­го і струк­тур­но-аг­ре­гат­но­го скла­ду та ан­т­ро­по­ген­них фак­торів, пов’яза­них із си­с­те­мою об­робітку та ут­ри­ман­ня міжрядь (рис. 1). За ме­жа­ми зон зво­ло­жен­ня у грун­тах під ба­га­торічни­ми на­са­д­жен­ня­ми пе­ре­ва­жає пе­ре­ущільнен­ня, це­мен­тація грун­то­вих го­ри­зонтів із не­ха­рак­тер­ною для кож­но­го ти­пу грун­ту ге­не­тич­ною струк­ту­рою. Це відбу­вається у міжряд­дях, які про­тя­гом ек­сплу­а­тації на­са­д­жень пе­ре­бу­ва­ють під постійним впли­вом аг­ро­техніки, що зу­мов­лює ут­во­рен­ня стаціонар­ної тех­но­логічної колії з мак­си­маль­ни­ми па­ра­ме­т­ра­ми щільності бу­до­ви грун­ту на рівні 1,60—1,69 г/см3. Ці дані підтвер­д­жу­ють на­явність по­ру­шень аг­ро­тех­но­логічно­го про­це­су, а не вплив крап­лин­но­го зро­шен­ня під час ви­ро­щу­ван­ня ба­га­торічних куль­тур.

Мінімізу­ва­ти вплив аг­ро­техніки на грун­ти у та­ко­му разі мож­на про­ве­ден­ням різног­ли­бин­но­го об­робітку міжрядь про­тя­гом ве­ге­таційно­го періоду у фазі фізич­ної стиг­лості грун­ту, як­що їх ут­ри­му­ють під чор­ним па­ром, та за­дернінням міжрядь — за ут­ри­ман­ня грунтів за дер­но­во-пе­регнійною си­с­те­мою. Вод­но­час вибір гли­би­ни і спо­со­бу об­робітку (щілю­ван­ня, чи­зе­лю­ван­ня, куль­ти­вація, оран­ка то­що) має ба­зу­ва­ти­ся на особ­ли­во­с­тях грунтів із ура­ху­ван­ням їхньо­го гра­ну­ло­ме­т­рич­но­го скла­ду та по­туж­ності гу­му­со­ва­но­го го­ри­зон­ту. Ос­нов­ний об­робіток міжрядь ор­но­го ша­ру вар­то про­во­ди­ти не рідше ніж че­рез три ро­ки.

Що сто­сується впли­ву крап­лин­но­го зро­шен­ня на струк­тур­но-аг­ре­гат­ний склад, то вміст цінних в аг­ро­но­мічно­му плані аг­ре­гатів у дослідних грун­тах під впли­вом во­ди 1-го і 2-го класів підви­щується, а їхня во­достійкість зни­жується, особ­ли­во під впли­вом во­ди 2-го кла­су (рис. 2).

У досліджу­ва­них грун­тах під ба­га­торічни­ми на­са­д­жен­ня­ми, де по­ливні тру­бо­про­во­ди роз­та­шо­вані на ви­соті 0,5–0,6 м над по­верх­нею землі, зни­жен­ня во­достійкості аг­ре­гатів, особ­ли­во верх­нь­о­го 0–10-сан­ти­ме­т­ро­во­го ша­ру, пов’яза­не із ме­ханічною дією кра­пель. Во­достійкість струк­ту­ри грунтів за та­ко­го розміщен­ня по­лив­них тру­бо­про­водів змен­шується у декілька разів, тоді як ме­ханічний вплив кра­пель на цей по­каз­ник у разі, як­що по­ливні тру­бо­про­во­ди розміщені по по­верхні, мінімаль­ний.

За­лежність фізич­них по­каз­ників, у то­му числі й во­достійкості, від впли­ву по­лив­ної во­ди та її якості зни­жу­ють постійним над­хо­д­жен­ням у грунт ор­ганічних ре­чо­вин для ут­во­рен­ня но­вих гу­му­со­вих спо­лук че­рез ор­ганічне удо­б­рен­ня, ви­ро­щу­ван­ня си­де­ратів, пра­виль­но об­грун­то­вані сівозміни та аг­ро­технічні прий­о­ми. Про­ве­дені досліджен­ня підтвер­д­жу­ють ви­со­ку ефек­тивність ор­ганічних до­б­рив, що вно­сять щорічно не­ве­ли­ки­ми до­за­ми (10—20 т/га), у поліпшенні вла­с­ти­востей ло­каль­но зро­шу­ва­них грунтів. Од­нак періодичність їхньо­го вне­сен­ня не мо­же бу­ти од­на­ко­вою для різних типів грунтів, оскільки во­ни ма­ють різний вміст вуг­ле­цю й азо­ту та різну три­валість післядії.

Крап­лин­не зро­шен­ня дає змо­гу уп­рав­ля­ти по­жив­ним ре­жи­мом грунтів у будь-який період по­ли­ван­ня, а от­же, й підтри­му­ва­ти рівень їхньої ро­дю­чості та про­дук­тив­ності сільсько­го­с­по­дарсь­ких куль­тур за­вдя­ки зба­лан­со­ва­но­му над­хо­д­жен­ню еле­ментів із до­б­рив. Ре­зуль­та­та­ми досліджень вста­нов­ле­но підви­щен­ня вмісту ру­хо­мих фо­с­фо­ру і калію шля­хом ди­фе­ренційо­ва­но­го вне­сен­ня ор­га­но-міне­раль­них, міне­раль­них та ор­ганічних до­б­рив у зо­ни зво­ло­жен­ня, розміри яких оз­на­чені об’єма­ми ко­ре­не­вої си­с­те­ми куль­тур.

Вто­рин­не за­со­лен­ня як про­цес на­ко­пи­чен­ня во­до­роз­чин­них со­лей у грун­тах під час зро­шен­ня спри­чи­нюється над­хо­д­жен­ням со­лей за ви­ко­ри­с­тан­ня для по­ли­ван­ня во­ди із підви­ще­ною міне­ралізацією. При цьо­му мак­си­маль­на кількість усіх во­до­роз­чин­них та ток­сич­них со­лей зо­се­ре­д­жується у ме­жах зо­ни зво­ло­жен­ня грун­ту, ни­жня ча­с­ти­ни якої у де­я­ких грун­тах мен­ше за­со­ле­на, що пов’яза­но із спри­ят­ли­ви­ми умо­ва­ми ви­ми­ван­ня со­лей ат­мо­сфер­ни­ми опа­да­ми в осінньо-зи­мо­во-вес­ня­ний період (рис. 3).

Досліджен­ня, про­ве­дені різни­ми ав­то­ра­ми у різних при­род­но-кліма­тич­них умо­вах, ма­ли подібні ре­зуль­та­ти, що дає змо­гу ствер­д­жу­ва­ти, що за крап­лин­но­го зро­шен­ня межі зон со­ле­на­ко­пи­чен­ня у грун­тах прак­тич­но збіга­ють­ся із ме­жа­ми зон зво­ло­жен­ня, а мак­си­маль­на кількість со­лей кон­цен­т­рується у цен­т­ральній ча­с­тині зон зво­ло­жен­ня або по пе­ри­ферії. Із підви­щен­ням за­со­ле­ності грун­ту ча­ст­ка со­лей, що містить­ся у грун­то­во­му роз­чині, змен­шується, а са­ме: за 0,1–0,2% за­со­ле­ності у ньо­му містить­ся близь­ко 70% за­галь­ної кількості во­до­роз­чин­них со­лей, за 1,0–1,1% за­со­ле­ності — зни­жується до 10–20%.

Со­льо­вий ре­жим

Со­льо­вий ре­жим ло­каль­но зро­шу­ва­них грунтів ха­рак­те­ри­зується се­зонним чер­гу­ван­ням за­со­лен­ня у теп­лий період ро­ку і роз­со­лен­ня — у хо­лод­ний. Од­нак не завжди скла­да­ють­ся такі умо­ви, ко­ли кількості ат­мо­сфер­них опадів до­стат­ньо для ви­ми­ван­ня над­лиш­ко­вої кількості со­лей, що до­дат­ко­во надійшли у грунт, і їхній вміст ви­хо­дить за межі, до­пу­с­тимі для ви­ро­щу­ван­ня сільсько­го­с­по­дарсь­ких куль­тур. Для цьо­го у кінці ве­ге­тації про­во­дять од­но­часні по­ли­ви ве­ге­таційною нор­мою і та­кою, що за­без­пе­чує про­ми­ван­ня за­со­ле­но­го ша­ру (дру­га по­лив­на нор­ма пе­ре­ви­щує пер­шу в півто­ра-два ра­зи). Такі по­ли­ви за­сто­со­ву­ють на грун­тах, за­со­ле­них ток­сич­ни­ми со­ля­ми луж­них та луж­но­зе­мель­них ме­талів, за­для їхньої де­ток­си­кації, що за­без­пе­чує зни­жен­ня за­со­ле­ності грун­ту до по­рогів ток­сич­ності со­лей, які для кож­но­го ти­пу за­со­лен­ня ма­ють свої па­ра­ме­т­ри.

Як вста­но­ви­ли на­уковці ННЦ «Інсти­тут грун­тоз­нав­ст­ва та аг­рохімії імені О.Н. Со­ко­ловсь­ко­го», за­со­лен­ня грунтів не­га­тив­но впли­ває на рівень вро­жай­ності і мо­же за­без­пе­чу­ва­ти йо­го зни­жен­ня до 5–20% за слаб­ко­го сту­­­­­­­­­пе­ня, 20–30 — се­ред­нь­о­го і 30–50% — силь­но­го. То­му для по­пе­ре­д­жен­ня за­со­лен­ня грунтів за крап­лин­но­го зро­шен­ня, особ­ли­во тих, де є ви­со­ка ймовірність цьо­го, ви­ни­кає не­обхідність у кон­тро­лю­ванні хімічно­го скла­ду по­лив­ної во­ди і со­льо­во­го скла­ду грунтів не рідше од­но­го ра­зу на два ро­ки.

Осо­лон­цю­ван­ня грунтів

Най­не­без­печнішим про­це­сом у зро­шу­ва­них грун­тах є осо­лон­цю­ван­ня як наслідок заміщен­ня по­гли­ну­то­го кальцію натрієм, магнієм і калієм у складі грун­то­во­го по­гли­наль­но­го ком­плек­су. Са­ме пе­ре­ва­га цих іонів над іона­ми кальцію сприяє пеп­ти­зації му­лу, гідрофільності, транс­фор­мації і де­гра­дації міне­раль­ної й ор­ганічної скла­до­вих грун­ту. Вста­нов­ле­но, що цей про­цес повільно роз­ви­вається в ав­то­морф­них грун­тах і по­си­люється за вто­рин­но­го гідро­морфізму (рис. 3).

Най­вищі тем­пи осо­лон­цю­ван­ня спо­с­теріга­ють­ся у грун­тах, що зро­шу­ють­ся во­дою, у якій відно­шен­ня су­ми од­но­ва­лент­них катіонів натрію і калію до су­ми всіх катіонів пе­ре­ви­щує вста­нов­лені ДСТУ 2730 зна­чен­ня. При цьо­му натрій ак­тив­но по­гли­нається у перші ро­ки зро­шен­ня, далі про­цес уповільнюється і че­рез три-п’ять років йо­го вміст стабілізується.

Ко­ри­гу­ван­ня у грунті чи по­ливній воді співвідно­шен­ня натрію до кальцію пе­ред­ба­чає ви­ко­ри­с­­тан­ня кальцієвмісних меліорантів, до яких на­ле­жать: гіпс, фо­с­фогіпс, нітрат кальцію, хло­рид кальцію, кар­бо­натні шла­ми, шла­ми із ком­плек­сним скла­дом меліору­ю­чих со­лей то­що. Ефек­тивність гіпсу­ван­ня грунтів для сповільнен­ня у них про­це­су вто­рин­но­го осо­лон­цю­ван­ня підтвер­д­же­на на­ши­ми досліджен­ня­ми на при­кладі чор­но­зе­му зви­чай­но­го Одесь­кої об­ласті, що три­ва­лий час пе­ре­бу­вав під впли­вом міне­ралізо­ва­ної по­лив­ної во­ди.

Ре­зуль­та­ти досліджень де­я­ких вче­них кон­ста­ту­ють факт про по­важ­чан­ня гра­ну­ло­ме­т­рич­но­го скла­ду грунтів із збільшен­ням вмісту му­лу та дрібно­го пи­лу в грунті че­рез 15–20 років після ви­ко­ри­с­тан­ня крап­лин­но­го зро­шен­ня. Зміни міне­ра­логічно­го скла­ду му­ли­с­тої фракції за зро­шен­ня ви­яв­ля­ють­ся за ви­ко­ри­с­тан­ня прісних вод стро­ком по­над 15–20 років, а міне­ралізо­ва­них — по­над 5–10 років. Є та­кож дані про те, що 10–12-річне за­сто­су­ван­ня крап­лин­но­го зро­шен­ня змінює гра­ну­ло­ме­т­рич­ний склад грун­ту в бік йо­го ог­ли­нен­ня.

На­ве­дені ви­ще дані досліджень сто­су­ють­ся пе­ре­важ­но про­цесів у грун­тах, що фор­му­ють­ся за їхньо­го дов­го­т­ри­ва­ло­го зро­шен­ня у ба­га­торічних на­са­­джен­­­нях. Зро­зуміло, що в умо­вах за­­сто­су­ван­ня крап­лин­но­го зро­шен­ня для по­ли­ван­ня од­норічних куль­тур за­гро­за про­яву не­га­тив­но­го впли­ву йо­го на стан грунтів знач­но змен­шується, але, зви­чай­но, не ви­клю­чається.

Та­ко­го пла­ну по­льові досліджен­ня про­ве­де­но на­ми у 2008 р. на зем­лях Кам’янсь­ко–Дніпровсь­кої дослідної станції ІВПіМ. Ме­тою цих ек­с­пе­ри­ментів бу­ло виз­на­чен­ня впли­ву крап­лин­но­го зро­шен­ня ово­че­вих куль­тур на вміст у грунті еле­ментів жив­лен­ня, гу­му­су, нітратів та грун­то­ву щільність. Дже­ре­лом зро­шен­ня бу­ла сверд­ло­ви­на, а по­лив­на во­да відповіда­ла 1-му кла­су якості за ДСТУ 2730. Ре­зуль­та­ти засвідчи­ли, що за­сто­су­ван­ня крап­лин­но­го зро­шен­ня в інтен­сивній ово­чевій сівозміні про­тя­гом се­ми років не при­зве­ло до ви­ми­ван­ня гу­му­су із грун­ту та на­ко­пи­чен­ня нітратів у нижніх йо­го ша­рах.

Ос­таннє вка­зує на не­про­мив­ний вод­ний ре­жим та пра­вильність роз­ра­хунків ве­ли­чин по­лив­них норм. На по­жив­ний ре­жим грун­ту більший вплив ма­ла прий­ня­та та чи інша си­с­те­ма удо­б­рен­ня, зо­к­ре­ма фер­ти­гація, а не са­ме зро­шен­ня в ціло­му. Крап­лин­не зро­шен­ня прак­тич­но не впли­ва­ло на щільність бу­до­ви грун­ту, що підтвер­ди­ли ре­зуль­та­ти виз­на­чен­ня ве­ли­чин цьо­го по­каз­ни­ка у зоні зво­ло­жен­ня та у зоні міжрядь.

М. Ро­ма­щен­ко, д-р техн. на­ук,
про­фе­сор, ака­демік НА­АН,
С. Ряб­ков, канд. с.-г. на­ук, ст. на­ук. співробітник,
Л. Уса­та, ст. на­ук. співробітник,
А. Шат­ковсь­кий, канд. с.-г. на­ук, ст. на­ук. співробітник,
Інсти­тут вод­них про­блем і меліорації НА­АН