17.8. Промивка солончаків та солончакуватих ґрунтів

Промивку здійснюють шляхом подачі на засолені землі певного об’єму води (промивної норми), що розчиняє солі і витісняє їх у вигляді розчину у ґрунтові води, які перехоплюються і відводяться дренажною мережею.

Промивна норма – кількість води, необхідна для видалення надлишкових солей у розрахунковому шарі ґрунту на площі 1 га.

Існують різні методи визначення величини промивної норми. Так, при відсутності дренажу вона визначається за формулою, запропонованою Л.П. Розовим

, (17.3)

де – промивна норма, м³/га;

– запаси вологи при НВ, м³/га;

– запаси вологи у промивному шарі до промивання, м³/га;

– коефіцієнт, що залежить від механічного складу і ступеня засолення ґрунту.

Коефіцієнт змінюється від 0,5 до 1,5 і визначається експериментальним шляхом.

Промивання ґрунту без дренажу проводять тоді, коли ґрунтові води залягають достатньо глибоко (3-7 м), при наявності доброго природного їх стоку за межі зрошуваної території і при невеликому обсязі промивання. При заляганні мінералізованих ґрунтових вод, що не мають природного стоку, на глибині менше 2-3 м від поверхні необхідно влаштовувати дренаж.

Для визначення промивної норми в умовах дренованих територій найчастіше користуються формулою В.Р. Волобуєва

, (17.4)

де – потужність шару ґрунту, що промивається і, зазвичай, дорівнює 1 м;

– показник солевіддачі ґрунту (0,61-0,33), що визначається за даними дослідно-виробничих промивок;

і – початковий та допустимий вміст солей у промивному шарі, %.

Промивну норму розраховують також за формулою С.В. Астахова, В.А. Ковди, О.М.Костякова

, (17.5)

де – потужність шару аерації, в якому фактична вологість перед промивкою нижче НВ, см;

– розрахунковий шар, що промивається, см;

– щільність розрахункового шару ґрунту, г/см³;

– коефіцієнт солевіддачі, що показує кількість токсичних солей, яка буде видалена з шару на одиницю промивної води, т/м³.

Промивна норма коливається в широких межах від 1500 до 12000 м³/га і більше. Вона складається з двох величин: кількості води, необхідної для насичення розрахункового шару ґрунту до НВ, і кількості води, необхідної для вимивання розчинених надлишкових солей.

Найкращий спосіб промивання – це затоплення по великих спланованих чеках, а при похилій поверхні поля – по мілкіших чеках. Висота валиків чеків – 0,4-0,6 м, а шар затоплення – 10-20 см.

Кращий час для промивки ґрунту вересень-жовтень. В цей період ґрунтові води залягають глибоко, зменшується випаровування, можливий забір води і використання дощувальних агрегатів на промивку без шкоди для поливу сільськогосподарських культур, при цьому промивка одночасно є і вологозарядка.

Підготовка до промивки заключається в оранці, плануванні, повторній оранці, внесенні гіпсу, боронуванні та влаштуванні валиків.

Перед плануванням, що проводиться скреперами, бульдозерами, довгобазовими планувальниками, ділянку орють на глибину 20-25 см, після планування її також орють на 20-30 см. Для підвищення фільтраційних властивостей важких та солонцевих фрунтів оранку замінюють глибоким (до 60 см) розпушуванням або доповнюють щілюванням на глибину 40-60 см з відстанню між щілинами до 1,5 м.

Для покращення водно-фізичних властивостей комплексних ґрунтів, що містять значні площі солонців, використовують спеціальний прийом, який називається перегаром, або термічним паром. Він заключається в тому, що після глибокої оранки перед промивкою поле залишають на „перегар”, тобто під пряму дію сонячного проміння в найбільш жарку пору року. Під дією високої температури великі грудки розсипаються на малі, в результаті чого покращуються їх фільтраційні властивості.

Якщо розрахункова промивна норма досягає 15000 м³/га, то в умовах півдня промивка може поєднуватись з вирощуванням рису з затопленням. Цей захід особливо ефективний на засолених ґрунтах з переважанням сульфатів, які добре розчиняються у теплий період року. Такий досвід освоєння засолених земель накопичено в дельті Дунаю.

Промивку засолених ґрунтів можна також проводити за допомогою дощування.

Промивку дощуванням також розпочинають з підготовчих робіт, до яких відносять оранку звичайну (22-25 см) або глибоку (30-35 см) для утворення кращого контакту води з ґрунтом. Вода для промивок подається тактами, по 600- 1000 м³/га (до появи поверхневого стоку) через 3-5 дні. Завдяки кращому контакту води з ґрунтом при подачі води дощуванням на промивку витрачається значно менше води порівняно з затопленням.

Норму при промивках дощуванням розраховують за формулою, запропонованою А.В. Новиковою та В.Я. Ладних

. (17.6)

Промивання поділяють на капітальне та експлуатаційне. Завдання капітальних промивань – первинне видалення солей з розрахункового шару ґрунту до допустимих меж. Експлуатаційне промивання повинне підтримувати допустимий вміст солей у розрахунковому шарі після капітальних промивань, забезпечити наступне опріснення більш глибоких горизонтів і зниження мінералізації ґрунтових вод. Експлуатаційне промивання можна проводити без капітальних.

При промивних нормах понад 8000 м³/га важко закінчувати промивання за один сезон, тому його проводять протягом двох, а при дуже великих нормах – трьох років.

Для підсилення дії дренажу у період капітальних промивань нарізають тимчасові дрени, відстань між якими можна визначити за формулою

, (17.7)

де – глибина тимчасових дрен, м (як правило 0,7-1,0 м);

– шар води на поверхні ґрунту, м (найчастіше 0,1-0,15 м);

– коефіцієнт фільтрації, м/добу;

– швидкість відведення промивних вод тимчасовим дренажем, м/с (до 1 м/с).

У цьому випадку промивання ґрунту відбувається інтенсивніше і рівномірніше. Відстань між тимчасовими дренами, як правило, становить 40-100 м. На період профілактичних промивань дренаж не передбачається.

Проводяться також випробовування нових методів меліорації засолених земель. Зокрема, вивчається застосування для промивання води, попередньо оброблені у магнітному полі (магнітомеліорація). При цьому розчинність солей у ґрунті значно збільшується, що сприяє скороченню тривалості промивання. Особливо ефективним виявилась сумісна дія магніченої води і хімічного меліоранту (сірчаної кислоти). При цьому коефіцієнт фільтрації зростав у 8-10 разів, а винесення солей – на 40 %.

Досліджуються також сумісні дії постійного електричного струму (електромеліорація) і промивання для розсолення ґрунтів. При цьому катоди розміщують у дрени, а аноди – між дренами. Густина струму у метровому шарі ґрунту повинна становити 0,5-1,0 мА/см². Затрати електроенергії – 2- 8 тис. кВтгод/га.

Електромеліорація покращує фізичні властивості ґрунтів, прискорює процес капітального промивання у 2 рази. Крім меліоративної дії на ґрунт магнітне і електричне поля підвищують польову схожість насіння і прискорюють отримання сходів, що сприяє росту врожайності сільськогосподарських культур.