Взаємодія хімічних меліорантів з ґрунтом

При внесенні гіпсу в ґрунт іони кальцію нейтралізують соду ґрунтового розчину і витісняють увібраний натрій з ГВК.

Na₂CО₃ + CaSО₄×2H₂0 =Na₂SО₄ + CaCO₃ + 2Н₂О

[ГBK^2-]2Na⁺ + CaS0₄∙2H₂О = [ГВК^2-]Са²⁺ + Na₂SО₄

2NaHCО₃ + CaSО₄×2H₂О =Ca(HCO₃)₂ + Na₂SО₄ + 2H₂О

При невеликих кількостях Na₂SО₄, що утворюється при гіпсуванні, не шкодить рослинам. При гіпсуванні багатонатрієвих солонців у ґрунті утворюється надмірна кількість Na₂SО₄, який необхідно видаляти з кореневмісного шару промиванням. В умовах богарного землеробства цей захід можна здійснити снігозатриманням, акумуляцією поверхневого стоку (та іншими заходами, що сприяють даному процесу). При внесенні фосфогіпсу і глиногіпсу хімічні та обмінні реакції відбуваються як і з гіпсом.

Крім гіпсу, фосфогіпсу і глиногіпсу, для меліорації солонців застосовують хлористий кальцій, сірчану кислоту, сірку, залізний купорос, пірит, азотну і соляну кислоти, полімерні речовини та інші меліоранти. При внесенні їх у ґрунт відбуваються реакції:

Хлористий кальцій

[ГBK^2-]2Na⁺ + СаС1₂∙2Н₂О « [ГВК^2-]Са²⁺ + 2NaCl + 2Н₂О

Na₂CО₃ + СаС1₂∙2Н₂О « СаСО₃ + 2NaCl + 2Н₂О

2NaHCО₃ + СаС1₂∙2Н₂О « Са(НСО₃)₂ + 2NaCl + 2Н₂О

Сірчана кислота

2Na₂CО₃ + H₂SО₄ → Na₂SО₄ + 2NaHCО₃

2NaHCО₃ + H₂SО₄ → Na₂SО₄ + 2H₂CО₃ + CО₂ + H₂О

CaCО₃ + H₂SО₄ → CaSО₄ + H₂CО₃ + CО₂ + H₂О

Na₂CО₃ + CaSО₄ → CaCО₃ + Na₂SО₄

MgCО₃ +H₂SO₄→ MgSО₄ + H₂CO₃+ CO₂ + H₂O

[ГBK^2-]2Na⁺ + CaSО₄ « [ГВК^2-]Са²⁺ + Na₂SО₄

[ГBK^2-]2Na⁺ + H₂SО₄ « [ГВК^2-]2H⁺ + Na₂SО₄

Сірка

2S + 3О₂ + 2H₂О ^{мікробіологічне окислення} 2H₂SО₄,

далі реакції відбуваються, як з сірчаною кислотою

Сірчанокисле залізо (залізний купорос)

FeSО₄×7H₂0 ^{гідроліз} Fe(OH)₂ + H₂SО₄ + 5Н₂О,

далі реакції протікають, як з сірчаною кислотою

Na₂CО₃ + FeSО₄ → FeCО₃ + Na₂SО₄

2NaHCО₃ + FeSО₄ → Fe(HCО₃)₂ + Na₂SО₄

Fe(HCО₃)₂ ^{в зоні аерації} FeCО₃ + H₂О + О₂

Ca(HCО₃)₂ + FeSО₄ → Fe(HCO₃)₂ + CaSО₄

Mg(HCО₃)₂ + FeSО₄ → Fe(HCО₃)₂ + MgSО₄

Пірит

2FeS₂ + 7О₂ + 2H₂О ^{мікробіологічне окислення} 2FeSО₄ + 2H₂SО₄

Na₂CО₃ + FeSО₄ → Na₂SО₄ + FeCO₃

FeCО₃+ 2H₂О → Fe(OH)₂ + CО₂ + H₂О

Азотна кислота

Na₂CО₃ + 2HNО₃ → 2NaNО₃ + CО₂ + H₂О

NaHCО₃ + HNО₃ → NaNО₃ + CО₂ + H₂О

[ГBK^–]Na⁺ + HNО₃ « [ГВК^–]Н⁺ + NaNО₃

Соляна кислота

Na₂CО₃ + 2HC1 → 2NaCl + CО₂ + H₂О

NaHCO₃ + HC1 → NaCl + CО₂ + H₂О

[ГBK^–]Na⁺ + HC1« [ГBK^–]Na⁺ + NaCl

Зрошувальна вода

Na₂CО₃ + H₂О « NaHCО₃ + NaOH

CaCO₃+ CО₂ + H₂О « Ca(HCО₃)₂

Na₂SО₄ + Ca(HCО₃)₂ « 2NaHCО₃ + CaSО₄

2NaCl + Ca(HCО₃)₂ « 2NaHCО₃ + CaCl₂

[ГВK^{4 -}]Ca²⁺ Mg²⁺ + 2Na₂CO₃ « [ГBK^4-]4Na⁺ + CaCО₃ + MgCО₃

Хімічні реакції можуть відбуватися в той чи інший бік, тому солі натрію (Na₂SО₄, NaHCО₃, NaCl), які утворюються, необхідно вилучати за межі ґрунтового профілю.

Солоді

Солоді – це гідроморфні чи напівгідроморфні ґрунти з різко диференційованим профілем за елювіально-ілювіальним типом, з добре помітними ознаками оглеєння. Згідно з теорією К.К.Гедройця, солоді утворюються з солонців в умовах промивного водного режиму. Солонцевий горизонт зазнає деградації, з ГВК витісняється обмінний натрій, відбувається насичення його катіоном водню і формується осолоділий горизонт з кислою реакцією. В ілювіальному горизонті присутній обмінний натрій, а в нижній його частині карбонати і легкорозчинні солі. Нижче знаходиться карбонатна ґрунтотворна порода. Всі горизонти з ознаками оглеєння.

В Україні солоді поширені в лісостеповій і степовій зонах на понижених елементах мезо- і мікрорельєфу. Зустрічаються вони, також в Сухому Степу і на Поліссі. За сучасною класифікацією (табл. 3.77), залежно від особливостей грунтотворення, солоді поділяються на три підтипи: лісові, лучні та лучно- болотні.

Солоді лісові (типові) – утворюються в западинах під березовими чи березово-осиковими колками, при зімкнутій кроні і слабо розвинутому трав^’яному покриві. Профіль різко диференційований за підзолистим типом. Під лісовою підстилкою Но залягає гумусово-елювіальний НЕ горизонт глибиною до 5 см, далі добре розвинутий, товщиною 10-15 см, ясний, плитчастої структури осолоділий горизонт з ознаками оглеєння Egl, під ним ілювіальний оглеєний горизонт Igl, сизий, щільний з призматичною структурою. Нижня частина цього горизонту оглеєна, сизувато-бурого забарвлення з брилисто-призматичною структурою, містить карбонати Ikgl. Можливе виділення декількох таких горизонтів. Далі знаходиться оглеєна карбонатна ґрунтоутворююча порода Pkgl.

Солоді лучні (дернові) – утворюються в западинах під освітленими березовими чи березово-осиковими кілками або у пониженнях типу лиманів з добре розвинутою трав'яною рослинністю. Профіль добре диференційований. Під дерниною Hd залягає добре виразний гумусово-елювіальний НЕ горизонт глибиною 5-20 см і більше, під ним осолоділий

Е та ілювіальний оглеєний горизонт Ihgl, що поступово переходить в оглеєну ґрунтоутворюючу породу Pgl. Підґрунтові води застоюються на глибині 1,5-3 м, змінюючи свій рівень за сезонами року.

Солоді лучно-болотні (торфуваті) – приурочені до понижених слабо дренованих ділянок з лучною і болотною рослинністю, довгостроковим (понад 30 днів) застоюванням підґрунтових вод у вегетаційний період.

Таблиця 3.77 – Класифікація солодей

Профіль диференційований, складається з оторфованої дернини Hd, шару торфу Tgl, оглеєних гумусово-елювіального Hegl, осолоділого Ehgl глибиною до 20 см і більше, перехідного Phigl і ґрунтоутворюючої породи Pgl.

Роди в підтипах солодей виділяють за характером розподілу карбонатів і легкорозчинних солей:

– модальні – описані при характеристиці підтипів;

– безкарбонатні (вилуговані) – у профілі карбонати відсутні;

– солончакуваті – містять 0,3% і більше водорозчинних солей на глибині 30-80 см.

Контрольні питання

1. Охарактеризуйте умови ґрунтоутворення та райони поширення засолених грунтів в Україні.

2. Яку роль в процесах засолення грунтів відіграє галофітна рослинність?

3. Охарактеризуйте джерела, походження і шляхи засолення грунтів.

4. Дайте характеристику складу та властивостям солей.

5. Охарактеризуйте солончаки, їх властивості та класифікацію.

6. Дайте характеристику солодям.

7. Використання та методи меліорації солонців та солонцюватих грунтів.