Під впливом зрошення в ґрунті створюються кращі, умови для розвитку кореневої системи рослин і діяльності червів, що поліпшує її структуру і складення.
7. Хімічні властивості ґрунту
Вони зумовлені наявністю в ґрунті мінеральних і органічних речовин, води ї різноманітними хімічними перетвореннями, що відбуваються під впливом зміни вмісту вологи і коливань температури.
Вода у ґрунті містить розчинені солі й кислоти і називається ґрунтовим розчином. Він утворюється протягом тривалого часу внаслідок руху води, що входить у ґрунт. У ґрунтовому розчині містяться мінеральні, органічні й органо-мінеральні речовини. Склад і концентрація його змінюються залежно від сезону. В сухі періоди концентрація ґрунтового розчину збільшується, у вологі – зменшується. Внесення мінеральних і органічних добрив також змінює його склад і концентрацію.
Ґрунтовий розчин – дуже важлива частина ґрунту, оскільки рослини і мікроорганізми беруть з нього воду й елементи мінерального живлення. Замість спожитих рослинами і мікроорганізмами речовин у ґрунтовий розчин з твердих агрегатів надходять нові речовини.
8. Фізичні властивості ґрунту
До основних фізичних властивостей ґрунту належать середня щільність, щільність і шпаруватість.
Маса одиниці об'єму абсолютно сухого ґрунту у природному складенні називається середньою щільністю. Її визначають зважуванням зразка висушеного ґрунту, взятого без порушення складення у певному об'ємі (50 або 100 см3). Маса залежить від маси всіх часток, які складають грунт, і його структурності. У зв'язку з незначною щільністю перегною середня щільність ґрунту значною мірою залежить від його вмісту. Звичайно він коливається від 0,9 для орного шару багатих на перегній чорноземів до 1,85 – для кварцових пісків.
Щільність ґрунту визначають величиною відношення маси тіла до його об'єму. Щільність піщаних ґрунтів дорівнює 2,4–2,5, суглинкових – 2,5–2,6 і глинястих – 2,6–2,7 г/см3.
Сумарний об'єм пор в одиниці об'єму ґрунту у непорушеному природному складенні прийнято називати шпаруватістю, або порозністю. Розмір і форма пор у ґрунті дуже різноманітні й непостійні. Піщані круглі часточки утворюють крупніші, але нечисленні пори. Часточки глини, подібно до лусочок, утворюють численні мікропори різної форми і різних розмірів.
Шпаруватість ґрунту тим вища, чим більше в ньому часточок глини; з деяким заокругленням вона становить для галькового ґрунту 39%, середньо піщаних ґрунтів 39, супісків 45, суглинків 46–50 і глинястих ґрунтів 52 – 60%. Після обробітку ґрунту і зволоження його дощами або поливанням шпаруватість ґрунту змінюється. А після оранки, глибокого розпушування, замерзання і при підсиханні ґрунту об'єм пор у ньому збільшується, а після ущільнення котками, дощу й поливання зменшується. Шпаруватістю визначаються вологоємність, фільтрація, водопідйомна здатність та аерація ґрунту. Тому вона значною мірою впливає на водний, повітряний, тепловий і живильний режими ґрунту.
9. Водні властивості ґрунту
Вода перебуває в грунті у різних формах: газоподібній, хімічно зв'язаній, кристалізаційній, гігроскопічній, плівковій, капілярній, гравітаційній, твердій.
Газоподібна, або пароподібна, вода насичує ґрунтове повітря, що заповнює вільні пори.
Хімічно зв'язана вода входить до складу мінералів та інших речовин ґрунту. Вона не випаровується при температурі 100° С і не бере участі у фізичних процесах.
Як і будь-яке пористе тіло, ґрунт вбирає водяну пару і міцно утримує її молекули на поверхні своїх часточок. Волога, що утримується поверхнею ґрунтових часточок, називається гігроскопічною водою. При насиченні ґрунтового повітря водяною парою до 100% ґрунт містить максимальну кількість гігроскопічної вологи (максимальна гігроскопічність). Волога утримується часточками ґрунту силою понад 5 МПа. Вона може рухатись від одних часточок до інших тільки в пароподібному стані.
Плівкова вода утримується молекулярними силами ґрунтових часточок. Вона рухається в ґрунті від часточок з товстою плівкою води до часточок з тонкою плівкою і від теплих шарів ґрунту до холодніших. Плівкова вода у ґрунті утримується силою понад 2,5 МПа, що перевищує сисну силу рослин. Всі перелічені вище форми води у ґрунті рослинам недоступні.
Вода, що міститься в ґрунті понад фізично зв'язану, називається вільною і засвоюється рослинами. Капілярна вода заповнює тонкі пори ґрунту і здатна рухатись по них в усіх напрямках. З нижніх шарів ґрунту вона піднімається тим вище, чим тонші капіляри. У пухких пісках капілярне підняття вільної води становить 50 – 70 см, у глинястому ґрунті – до 300 см і більше.
При заповненні водою всіх капілярних пор ґрунту під час танення снігу, дощу або поливання наступні порції води надходять у великі пори і рухаються вниз під дією сили ваги. Ця вода відома під назвою гравітаційної. Просочуючись крізь ґрунт і збираючись у водоносному горизонті, гравітаційна вода утворює ґрунтову воду.
У твердому вигляді (лід) вода у ґрунті утворюється в холодну пору року.
10. Вологість ґрунту
Вміст води у ґрунті, виражений у процентах від маси сухого ґрунту, називають масовою вологістю ґрунту. Вона змінюється за сезонами року залежно від кількості опадів, поливів, випаровування і витрачання вологи рослинами.
Як нестача вологи у ґрунті, так і надлишок її негативно позначаються на розвитку рослин. Для того щоб мати високі врожаї, комплексом агротехнічних і меліоративних заходів створюють якнайсприятливіший для рослин режим вологості ґрунту.
Здатність ґрунту вміщувати й утримувати в собі за певних умов певну кількість води називають вологоємністю. Розрізняють повну найменшу і капілярну вологоємність.
При повній вологоємності вода у ґрунті заповнює всі пори. У польових умовах таке зволоження ґрунту можливе при наявності шару води на її поверхні: на лиманах і рисових чеках, у перші години після поливу напуском по смугах і затопленням чеків, у западинах після танення снігу і великих дощів.
Найменшою вологоємністю називається кількість води, яка утримується в капілярних і частково некапілярних порах ґрунту після рясного зволоження без просочування в нижні шари. При найменшій вологоємності
вода утримується в капілярних порах, а в більших порах частково ущільнюється повітрям при зволоженні з поверхні ґрунту. Саме це й відрізняє найменшу вологоємність від капілярної. _
Під капілярною вологоємністю розуміють кількість води, що утримується ґрунтом тільки в капілярних порах. Кількісно капілярна вологоємність дещо нижча за найменшу.
11. Водний режим ґрунту
Надходження води в ґрунт, її витрачання з ґрунту і вміст протягом вегетаційного періоду характеризують водний режим ґрунту. Щоб скласти уявлення. про те, наскільки забезпечені культурні рослини природною вологою у тій або іншій місцевості, важливо знати не тільки кількість опадів, а. й випаровування води з ґрунту. Випаровування вологи значною мірою залежить від температури повітря і типу ґрунту.
Велика територія нашої країни включає різноманітні зони зволоження з типовими – водними режимами ґрунту. За коефіцієнтом зволоження розрізняють два основні типи водного-режиму – промивний і непромивний.
Для лісової зони, характерний промивний тип водного режиму ґрунту з коефіцієнтом зволоження 2–2,5. Внаслідок того, що опади перевищують випаровування, ґрунти тут щороку промокають до горизонту ґрунтових вод. Надлишкове зволоження спричинює періодично заболочення ґрунту, а для підвищення родючості потрібні осушні заходи.
Непромивний тип водного режиму ґрунту характерний для лісостепової, степової і пустинної зон. У лісостеповій зоні кількість опадів за рік змінюється від 600 мм у західній частині до 450–500 мм у Заволжі. Опади випадають нерівномірно, а для деяких років характерна посушлива погода. Для підвищення родючості ґрунту в цій зоні застосовують зрошення в посушливі періоди.
У степовій зоні річна кількість опадів становить від 500 до 300 мм. Коефіцієнт зволоження завжди менший за 1. Опади промочують ґрунт не глибше ніж на 3– 4 м, а ґрунтові води залягають глибоко (12–15 м і більше). У цій зоні крім заходів нагромадження і збереження вологи для підвищення родючості ґрунту велике значений має зрошення.
У зоні сухих степів з кількістю опадів від 350 до 200 мм випаровування (випаровуваність) значно перевищує кількість опадів і зрошення набуває ще більшого значення.
З кліматичними і рослинними зонами тісно пов'язані й типи ґрунтоутворення. Ґрунти степового типу формуються під трав'янистою степовою рослинністю в умовах недостатнього зволоження.
В умовах оптимального водного режиму лучних степів формуються північні, типові, тучні і південні чорноземи.
Урожай сільськогосподарських культур на чорноземах безпосередньо залежить від вмісту доступної для рослин вологи. Зрошення чорноземів дає значно більший ефект, ніж зрошення інших ґрунтів. Безпосередньо до південних чорноземів прилягають каштанові ґрунти. Кількість перегною в них зменшується до 2–4%. До каштанових ґрунтів на півдні прилягають бурі напівпустинні ґрунти. У зоні каштанових і бурих ґрунтів передбачається широке застосування зрошувальних і обводнювальних заходів
У зоні пустинних степів переважає сіроземний тип ґрунтоутворення. Для сіроземів, а також лесів і лесоподібних суглинків, що утворюють їх, характерне високе капілярне підняття ґрунтових вод. В разі значного засолення ґрунтових вод сіроземи здатні швидко засолюватися при піднятті вод. Під впливом зрошення сіроземи промиваються від водорозчинних солей на глибину 1–2 м і утворюють так званий іригаційний сірозем.
Сіроземи багаті на елементи зольного живлення рослин, але бідні на перегній і азот. Найбільш поширені світлі сіроземи містять 1–1,5% перегною і 0,05–0,10% азоту. Сіроземи мають сприятливі водно-фізичні властивості: відносну однорідність механічного складу, високу капілярну шпаруватість, добру водопроникність та міцну мікроагрегатну структуру. При зрошенні і внесенні добрив на сіроземах дають високі врожаї бавовник, зернові та інші культури.