Обгрунтування вибору грунтових ділянок придатних для зрошення в ТОВ Михайлівське Целінські району

3. Водно-фізичні властивості грунтів
3.1 Гранулометричний склад
Мінеральна частина грунтів і грунтоутворюючих порід являє собою сукупність твердих частинок певних розмірів і форм. Уламки порід, мінералів, мулисті і інші частки грунту, елементи якої не піддаються загальноприйнятим методам пептизації, що застосовуються при підготовці до гранулометричному аналізу, називається механічним складом.
Великий вплив мінеральної частини твердої фази грунту чинить на грунтові показники, через грануметріческій склад.
Знання гранулометричного складу грунтів і грунтоутворюючих порід, дозволить агроному визначити головні властивості ріллі, вирішувати питання обробки грунту, підбору вирощуваних культур, встановлювати терміни проведення сільськогосподарських робіт.
Грунтова маса складається з частинок різного розміру і форми. Відносний вміст їх називається механічним складом. Група частинок з певним розміром називається фракцією механічного складу. Грунтова маса поділяється на такі механічні фракції: частинки розміром більше 3 мм - Кам'яниста частина, від 3 до 1 - крупний пісок, від 1 до 0,5 - середній, від 0,5 до 0,5 - дрібний і тонкий пісок, від 0,05 до 0,01 - велика пяль, від 0,005 до 0,001 - дрібний пил, менше 0,001 мм - Мул. У складі мулу виділяються частинки розміром від 0,0001 мм , Які називаються грунтовими колоїдами.
Всі частинки розміром менше 0,01 мм відносяться до фізичної глині, а більш 0,01 мм - До фізичного піску.
Механічний склад має велике значення для агровиробничої характеристики грунтів, так як від нього залежать фізичні властивості грунту їх, різний зміст гумусу і поживних речовин у грунтах одного і того ж типу. Наприклад, чорнозем важкосуглинисті містить більше гумусу і поживних речовин, ніж чорнозем легкосуглинкові або супіщаний. Важко і среднегліністие різновиди грунтів, хоча і більш багаті гумусом і поживними речовинами, але має гірші фізичні властивості, слабку водопроникність, погану аерацію. Супіщані і піщані різновиди грунтів, навпаки, бідні на гумус, безструктурні, слабко утримують воду, але мають велику аерацію і водопроникність (Муха В.Д., 1994).
Тому кращими в агрономічному відношенні є грунту легкосуглинистого і тяжелосуглинистого механічного складу, які мають і достатнє гумусонакопленія для даного типу грунтів і сприятливий водно-повітряний режим.
Найбільша деградація гумусу і зростання частки його рухомий легкорастворяемой частини проявляється там, де взагалі не застосовуються добрива та засоби хімізації. Зниження запасів гумусу супроводжується погіршенням його якості. Одночасно з гумусом. Одночасно з гумусом відбувається неминучі втрати азоту, фосфору та інших елементів живлення (Кауречев І.С., Панов Н.П., 1989).
3.2 Об'ємна маса і шпаруватість
Важливе аерометричних й агрономічне значення має щільність грунту (об'ємна маса), під якою розуміють маси одиниці її об'єму в природному складанні з усіма порами.
Родючість грунту визначається не тільки запасом елементів їжі, але і також і фізичними властивостями. Сприятливі фізичні властивості грунту забезпечують нормальний розвиток кореневої системи рослин. Для характеристики грунту велике значення мають такі фізичні властивості: питома вага, об'ємна вага, пористість, польова гранична вологоємність, максимальна гігроскопічність, аерація та ін
Питома вага твердої частини грунту коливається від 2,5 - в орному шарі до 2,75 в нижніх горизонтах.
Питома вага культурного орного шару не повинен перевищувати 1,0-1,1 г / см ³ - рілля ущільнена, 1,3 - 1,4 г / См ³ - рілля сильно ущільнена.
Порозность, або шпаруватість грунту - це обсяг усіх пір між твердими частинками грунту та її агрегатами, вираженої в відсотках від загального обсягу грунту. За даними Н.А. Качинського, порозность, рівна 55-65%, характеризує ріллю як культурну, 50-55% - задовільну і менше 50% - незадовільну. Для супіщаної культурної грунту порозность дорівнює 45-50%.
Фізичні властивості чорноземів предкавказкіх цілком задовільні. Питома вага в горизонті А-2, 55-2, 57, в горизонті В-2 ,61-2, 7. Питома вага орного шару - 0,96-1,07, в горизонті А ₂ 1,15 - 1,25 г / См ^3.
Порозность велика (в орному шарі близько 60%, з глибиною вона зменшується до 45%) (Агафонов Є.В., Полуектов Є.В., 1999).
3.3 Агрегатний складу
Структурою називають окремо (агрегати), на які здатна розпадеться грунт.
Вони складаються із сполучених між собою механічних елементів. Форма, розмір і якісний склад структурних отдельностей в різних грунтах, а також грунтах, а також в одній грунті, але в різних її горизонтах.
Розрізняють три основних типи структури: кубовидна - структурні окремо рівномірно розвинені за трьома взаємно перпендикулярним осям; прізмовідная - окремо розвинуті переважно по вертикальній осі; плітовідная - окремо розвинуті переважно за двома горизонтальним осях і вкорочені у вертикальному напрямку. Кожен з перерахованих типів в залежності від характеру ребер, ліній, розміру поділяється на більш дрібні одиниці.
У залежності від розміру агрегатів структуру підрозділяють на наступні групи: глибистой - більше 10 мм , Макроструктура - 10 - 0,25 мм ; Груба мікроструктура - 0,25 - 0,1 мм ; Тонка мікроструктура - менше 0,01 мм .
Агрегати - це грудки грунту, що складаються з механічних елементів, тобто пісок, мул, пил, які пов'язані між собою. В орному шарі грудкувате-пилова структура, нижче грудкувате - ореховато-зерниста.
Змінюється склад орного шару грунту після різних різних культур сівозміни.
Аналогічно змінюється під сільськогосподарськими культурами і якість водопроникних агрегатів. В орному шарі в чистому пару і під просапними культурами: агрегати крупніше 0,25 мм міститься 58 - 62%, під зерновими 61-67% після люцерни та озимої пшениці по пласту 71-77%.
3.4 Вологоємкість (водопроникність)
Вологоємністю називається найбільша кількість води, що може утримувати грунт після стікання гравітаційної води, яка просочується в глибокі горизонти під дією сили тяжіння. Вологоємність виражається у відсотках вологи до ваги грунту. У чорноземних грунтах глинистого і тяжелосуглинистого механічного складу вона становить 30-40%.
Вода в грунті знаходиться у різних станах і формах. Розрізняють такі основні форми води в грунті гравітаційну, капілярну, плівкову і гігроскопічну. Гравітаційна вода заповнює некапіллярние проміжки грунту, за якими вона пересувається під впливом сили тяжіння. Капілярна вода заповнює капілярні пори грунту. Вона пересувається у всіх напрямках, в тому числі знизу вгору, за законами, що діють в капілярних трубках. Плівкова вода оточує тверді частки грунту у вигляді плівки і міцно утримують ними. Гігроскопічна вода - це поглинені грунтовими частинками молекули почвообразной вологи. Її можна видалити шляхом висушування грунту при 105 ^про протягом декількох годин.
Грунтова волога може бути підрозділена на доступну і недоступну для рослин. Доступною вологою є гравітаційна, капілярна і плівкова, недоступною - гігроскопічна (Полуектов Є.В., турул В.В., 1994).
3.5 Глибина залягання грунтових вод
На вододільній частини грунтові води залягають на глибині 8 - 10 метрів , І, природно, ніякого впливу на процес грунтоутворення не роблять, тим самим коренева система багаторічних насаджень знаходиться в безпечній зоні.
Що стосується заплавного ділянки, то тут позначилося помітний вплив р. Плоска, що піднімає грунтові води, особливо в період найбільшого свого наповнення. Тут за даними грунтового обстеження, грунтові води залягають від 1,5-3,5 - 5 м .
Рівень грунтових вод в цій частині ГО «Михайлівське» знаходиться в прямій залежності від висоти місцевості, тому заболочування грунту відбувається на невеликих зниженнях.

4. Хімічний склад грунтів
4.1 Гумус
На думку І.С. Кауречева (1989) гумус - це основна частина органічної речовини грунту, повністю втратила риси анатомічної будови організмів. Діляться на 2 великі групи речовин:
Неспеціфічесіке органічні речовини, які можуть бути виділені з грунту, ідентифіковані та кількісно определно (цукру, амінокислоти, білки, органічні підстави, дубильні речовини тощо) У більшості мінеральних грунтів становлять одиниці відсотків загального вмісту органічної речовини;
Специфічні гумусові сполуки - найбільш характерна специфічна частина, складова приблизно 80-90% загального вмісту органічної речовини в більшості мінеральних грунтів.
Гумусові речовини являють собою суміш різних за складом і властивостями високомолекулярних азотовмісних органічних сполук, об'єднаних спільністю походження, деяких властивостей і рисами будови.
Гумусові речовини по розчинності та екстрагуються ділять на великі групи: фульвокислоти (ФК), гумінові кислоти (ГК) і гумин; іноді виділяють особливу групу гіматомеланових кислот.
Фульвокістоти - найбільш розчинна група гумусових сполук, що володіє високою рухливістю, значно нижчими молекулярними масами, ніж середньо зважені молекулярні маси гумусових речовин в цілому. Зміст вуглецю більш низьке, ніж у представників інших груп гумусових речовин. Мають відносно більш вираженими кислотними властивостями і схильністю до комплексно - і хелатообразованію. Фульвокислоти має світліше забарвлення, ніж речовини інших груп. Переважає в грунтах підзолистого типу, червоноземах, деяких грунтах тропіків, сіроземах.
Гумінові кислоти - нерозчинна в мінеральних і органічних кислотах група гумусових сполук. Має в середньому більш високомолекулярні маси, підвищений вміст вуглецю (до 62%), менш виражений кислотний характер. Переважають у чорноземах, каштанових грунтах, іноді в сірих лісових і добре окультурених дерново-підзолистих.
Гумин - неекстрагіруемая частина гумусу. Представлена, по видимому, двома типами з'єднань: гумусовими речовинами, найбільш міцно пов'язаними з глинистими мінералами (гліногумусовий гумин); частково розклалися рослинними залишками, що втратили анатомічна будова і збагаченими найбільш стійкими компонентами, перш за все лігніном (детриту гумин).
Гіматомелановие кислоти - група гумусових речовин з проміжними властивостями між фульвокислот та гуміновими кислотами. Раніше включалися до групи гумінових кислот. Відрізняються від останніх розчинність в полярних органічних розчинниках і іншими властивостями (Кауречев І.С., 1989).
Гумус - основа родючості грунтів, що забезпечує стабільну продуктивність вирощуваних культур, підтримує і відновлює сприятливі агрофізичні грунтові умови.
При інтенсифікації виробництва, без належної заправки полів органічними добривами істотно знижується запаси гумусу в грунті (Рибенец Г.В., 1994).
Є.В. Агафонов і Є.В. Полуектов (1999) стверджують, що характерною ознакою чорноземів предкавказкіх є висока карбонатність (до 2,5-4,0% CaCO ₃ в орному шарі) і значна потужність гумусового горизонту, що досягає 100 - 140 см . Вміст гумусу в горизонті А становить 4,0-4,2%, внаслідок великої потужності гумусового горизонту запаси гумусу досягають 340-470 т / га.
Предкавказкій чорнозем відрізняється від інших типів чорнозем великою потужністю гумусових горизонтів і підвищеної карбонатністю. Гумусу в горизонті А зазвичай міститься від 4 до 5%, а в деяких різновидах до 3,6-3,8%. З глибиною кількість гумусу зменшується поступово. Так в полуторних-метровій товщі предкавказские чорноземів запас гумусу становить 475-561 т / га. Запас гумусу необхідно поповнювати внесенням органічних добрив, так як на староорних землях йде повільний процес зменшення його в орному шарі. У зв'язку з цим майже половина запасів гумусу зосереджена в шарі 0 - 30 см , Також зменшення гумусу пов'язано і зі ступенем смитості грунту, тобто еродованості.
Еродовані предкавказские чорноземи мають меншу потужність гумусового горизонту. Вміст гумусу в міру збільшення ступеня еродованості зменшується в орному шарі до 3,7-2,5%. Загальний запас гумусу по відношенню до нееродовані грунтам скорочується на 20-60%. Різко збільшується вміст карбонатів кальцію, їх кількість в орному шарі середньо - та сильноеродованих грунтів становить 4-6%.
4.2 Заклопотані катіони
Важливою фізико-хімічною характеристикою є склад грунтового поглинаючого комплексу (ВПК).
Ємність поглинання - це сума всіх поглинених Катона, здатних до обміну на інші катіони. Вони виражаються в міліграм - еквівалентах на 100 г грунту. З поглинених катіонів в грунті можуть бути катіони водню, кальцію, магнію, натрію, калію.
У грунтах Ростовської області основними катіонами є катіони кальцію, магнію, а в солонцюватих грунтах і солонцях, крім них, катіон натрію.
Величина ємності поглинання більше в чорноземах, ніж в каштанових грунтах, а в глинистих різновидах більше, ніж у суглинистих і супіщаних.
Грунт здатна поглинати фосфорну кислоту і її солі, нітрати вона поглинає слабо і тільки біологічним шляхом - бактеріями.
З поглинених катіонів позитивну роль відіграє катіон кальцію, що сприяє утворенню міцної структури грунтів, яка визначає хороші фізичні властивості грунтів.
Предкавказские чорноземи мають слаболужну реакцію. Ємність поглинання середня - 39,0-48,0. У поглиненому стані знаходяться катіони кальцію, магнію, натрію, калію і, причому переважає кальцій (87,5-90%).
Грунтовий розчин представляє собою грунтову воду з усіма розчиненими в ній органічними та мінеральними речовинами. З цього розчинах коренева система рослин споживає мінеральні сполуки основних елементів живлення - азоту, фосфору і калію, а також кальцію, магнію, сірки та інші макро-та мікроелементи.
За класифікацією проф. Л.П. Розова, в незасолених грунтах сухого залишку менше 0,2%, в слабозасолекнних-0,25-0,5%, в слабкозасолених - 0,5-0,7%, в сільносолончакових, - 0,7-1%, в среднесолончакових більше 1%.
Грунтовий розчин може мати кислу, нейтральну або лужну реакцію. Грунти Ростовської області або нейтральні, або лужні. Реакцію грунтового розчину прийнято характеризувати за концентрацією водневого іона за допомогою символу рН. Значення рН менше 7 - грунти мають, кислу реакцію, більше - лужну реакцію, рівне 7 - грунти нейтральні.
Залежно від типів грунтів в господарства поглинений комплекс насичений кальцієм і магнієм, сума яких у верхньому шарі досягає 38,0-48,0 мг-екв. На 100 г сухої речовини.
До складу поглинених підстав переважає Са ^{2 +} і Mg ^{2 +} зміст їх в орному шарі коливається від 38,0 до 48,0 мг-екв на 100 грамів грунту. Для змитих грунтів зростаючу роль відіграє поглинений Mg ^{2 +,} частка якого у верхніх горизонтах збільшується до 22-33% від суми Са ^{2 +} і Mg ^{2 +} (Агафонов, Полуектов Є.В., Є.В., 1999).
4.3 Сольовий склад
У Ростовській області понад 2 млн. га засолених комплексних грунтів, що становить 1 / 5 частина всіх земельних угідь.
Солонцюваті грунти містять у складі поглиненого комплексу обмінний натрій, що надає їм несприятливі агрофізичні властивості. Значне розподіл області отримали засолені грунти, особливо їх багато в зрошуваної зоні.
Солонцюватих грунтів викликається поглинанням катіонів натрію. При наявності поглиненого натрію грунтова маса у вологому стані стає дуже в'язкою, повітряно - і водонепроніціаемой, а в сухому стані - дуже щільною, як камінь, розтріскується на брили і призми, розриваючи кореневу систему сільськогосподарських культур. У результаті таких негативних агрофізичних властивостей солонцюватих грунт, і особливо солонець, малопридатні для сільськогосподарських культур. Крім того, солонцюватих грунт має погані агрофізіологіческіе властивості: підвищену лужність і високий осмотичний тиск, негативно діє на рослину.
Несприятливі умови росту та розвитку рослин на солонцюватих грунтах тим сильніше, чим більше ступінь їх солонцюватості.
За класифікацією проф. Н.А. Качинського до несолонцюваті відносяться грунти, що містять поглиненого натрію до 3% від ємності поглинання; слабосолонцеватие - 3-5%, середньосолонцюваті - 5-10%, сильносолонцюваті - 10-15% і солонці - більше 15-20%.
Найбільш ефективним засобом за розсолення грунтів є заміна катіона натрію на катіон кальцію гіпсу або інший кальцієвої солі.
Гіпсування - найбільш радикальний засіб щодо зниження засоленості солончаків. Воно дозволяє різко поліпшити водно-фізичні і хімічні властивості солонців. Можна використовувати й інші кальцієві солі, такі як фосфорний або хлористий калій, за умови гарної промивки.