Осолонцювання

Осолонцювання (англ. Sodification) — це процес збільшення вмісту увібранного натрію (Na⁺) у твердій фазі ґрунту (ґрунтовому вбирному комплексі). Процес осолонцювання супроводжується процесом підлужування ґрунтів завдяки утворенню в рідкій фазі ґрунту солей лужних металів (NaHCO₃ і Na₂CO₃).

Морфологічні ознаки вторинної солонцюватості ґрунтів

За наслідками — осолонцювання є процесом появи властивостей солонця або ознак солонцюватості ґрунту.

Морфологічно процес осолонцювання проявляється в руйнуванні вихідної грудкуватої або зернистої структури, появі брилуватості, злитості, збільшенні щільності та твердості ґрунту, появі глянсуватих плівок по гранях структурних окремостей, появі у поверхневому шарі відмитих від плівок зерен первинних мінералів, .

В Україні ступінь вторинної солонцюватості визначається за ДСТУ 3866-99. Класифікаційними показниками та параметрами вторинної солонцюватості ґрунтів є вміст увібраних катіонів Na⁺ і К⁺ у відсотках від суми обмінних катіонів, відношення активності натрію до активності кальцію та величини натрієво-кальцієвого потенціалу з урахуванням гранулометричного складу та вмісту карбонатів і активності кальцію в орному шарі ґрунтів.

Осолонцювання — це найбільш поширений процес на зрошуваних землях. Набуту солонцюватість ґрунтів називають вторинною або іригаційною. Причиною вторинної солонцюватості є тривале зрошення ґрунтів слабомінералізованими лужними водами, що містять вільну соду або мають несприятливе співвідношення між натрієм і сумою кальцію та магнію в сольовому складі. В Україні при використані прісних поливних вод вміст вбирного натрію підвищується з 0,6 – 1,0 до 1,5 – 2,0% від суми обмінних катіонів, а при використанні мінералізованих поливних вод — до 3 – 8%.

Слабкий ступінь вторинної солонцюватості знижує врожай на 15 – 20%, середній – на 20 – 30, сильний – на 40 – 50% і вище. Основні площі іригаційно-солонцюватих ґрунтів зосереджені в Донецькій області (понад 80% наявних тут зрошуваних земель), Миколаївській (понад 60%), Дніпропетровській (50%) і Одеській (близько 50%).

Штучне осолонцювання ґрунту

Осолонцювання ґрунту (земляного матеріалу) — технічний прийом, що застосовується для боротьби із втратами води через просочування крізь ґрунт у зрошувальних каналах, земляних дамбах і греблях, водоймах та ставках, в земляних покриттях, а також для збільшення міцності земляних будівельних матеріалів та стійкості полотна ґрунтових доріг. Для осолонцювання ґрунт промивають розчином кухонної солі (NaCl) для заміни у твердій фазі ґрунту обмінного кальцію (Ca²⁺) на обмінний натрій (Na⁺). Витрати солі — від 1 до 4 кг на 1 м² поверхні, .

Усунення із ґрунту обмінного кальцію знищує його структурність. Земляна маса в результаті обмінного поглинання іонів натрію різко змінює фізичні та механічні властивості (зв'язність, міцність, клейкість), водно-фізичні (вологоємність, водопроникність, водопровідність, капілярні властивості); зростає міцність і зв'язність ґрунту, непроникність для води, липкість та пластичність; сильно падає здатність всмоктувати воду. Прісна вода після осолонцювання пептизує колоїди ґрунту, що закупорюють його пори, утворюючи водотривкий прошарок товщиною в кілька міліметрів; швидко наступає кольматація (замулювання). У глинистих структурних чорноземах водопроникність знижується в 40 – 60 разів, а на лесах і жовтих (глинистих) пісках — до 500 разів, .

У народній практиці специфічна дія солі на властивості ґрунтів і земляних мас відома давно, методика і техніка осолонцювання ґрунтів для боротьби з фільтрацією води були розроблені українськими ґрунтознавцями — М. К . Крупським, О. Н. Соколовським.

Примітки

1. Ковда В. А. Основы учения о почвах. Общая теория почвообразовательного процесса. Книга вторая. — М.: Наука, 1973.— 468 с.
2. Новикова A. B. Исследования засоленных и солонцовых почв: генезис, мелиорация, экология. Избранные труды.— X.: КП "Друкарня 13", 2009. — 720 с.
3. Розанов Б.Г. Морфология почв: Учебник для высшей школы. — М.: Академический Проект, 2004. — 432 с. — .
4. ДСТУ 3866-99 Ґрунти. Класифікація ґрунтів за ступенем вторинної солонцюватості
5. Ромащенко М. І., Балюк С. А. Зрошення земель в Україні. Стан та шляхи поліпшення. — К.: Видавництво «Світ», 2000. — 114 с.
6. Крупский Н. К. Значение и техника осолонцевания грунтов. — М., 1950. — 32 с.
7. Соколовский А. Н. Борьба с фильтрацией осолонцеванием грунтов при постройке водоемов, каналов и плотин. 2 изд. — М., 1952. — 72 с.