7.1.3. Перевірка точності аналізу водної витяжки

У зв'язку з тим, що для визначення тих або інших іонів застосовуються рі­зні методи, які мають різну точність, а звідси і помилки, отримані результати аналізу водної витяжки потребують перевірки.

Існує декілька шляхів перевірки імовірності результатів:

1. Співставленням суми солей (аніонів та катіонів), виражене у процентах, з величиною сухого залишку (в ґрунтах, де багато водорозчинних органічних речовин, краще з величиною мінерального залишку).

Сума солей (катіонів та аніонів) у процентах повинна дорівнювати сухому залишку (також у процентах), тобто

(СO₃^2- + НСО₃^- + Сl^- + SO₄^2-) + (Ca²⁺ + Mg²⁺ + Na⁺ + K⁺) = сухий залишок, %:

Коли підсумовується процент аніонів, НСО₃^- береться у половинній кількості, бо при випаровуванні в процесі одержання сухого залишку половина СО₂ бікарбонатів випаровується:

Са(НСО₃)₂ → СаСО₃ + СО₂↑ + Н₂О

Звичайно величина сухого залишку більша суми іонів. Це може бути пов’язано з наявністю кристалізаційної води в солях сухого залишку, а також з присутністю в сухому залишку водорозчинних органічних сполук.

Аналіз водної витяжки вважається виконаним вірно при умові, що розходження між величинами сухого залишку і сумою аніонів та катіонів не перевищує 5%.

2. Співставленням аніонної та катіонної частин між собою (тобто суми аніонів та суми катіонів), які виражені у мг-екв на 100 г сухого ґрунту.

Сума міліеквівалентів аніонів і сума міліеквівалентів катіонів повинні бути рівні між собою

∑ (CO₃^2- + НСО₃^- + Сl^- + SO₄^2-) мг-екв = ∑ (Са²⁺ + Mg²⁺ + Na⁺ + К⁺) мг-екв

Гранично допустиме розходження між аніонною і катіонною частинами, вираженими у мг-екв, не повинно перевищувати 7%.

3. Помилку аналізу водної витяжки, коли визначені головні аніони (НСО₃^-; Сl^-; SO₄^2-) і катіони (Са²⁺; Mg²⁺; Na⁺; К⁺), можна розрахувати за формулою:

(119)

де ∆ - відносна помилка аналізу, %.

Основною причиною розходження між аніонною та катіонною частинами є помилки, які виникають при визначенні кожного з іонів (відносна помилка визначення окремого іона дорівнює 1%), звідси відносна помилка суми головніших іонів (НCO₃^-; Сl^-; SO₄^2-; Са²⁺; Mg²⁺; Na⁺; К⁺) дорівнює 7 %.

Розходження може бути обумовлено наявністю у водній витяжці іонів, які не визначаються аналізом: Fe²+; Fe³⁺; Аl³⁺; Mn²⁺; HSO₃^-; NO₃^-; НРО₄^2- та ін.

7.2. Встановлення типу і ступеня засолення ґрунту

У зв'язку з тим, що різні солі неоднаково токсичні для рослин, засолені ґрунти розрізняють за складом солей. Перш ніж встановити ступінь засолення ґрунту, необхідно визначити хімізм (тип) засолення. Останній визначається аналізом водних витяжок і заснований на співвідношенні аніонів та катіонів. Класифікація ґрунтів за хімізмом засолення, розроблена Інститутом ґрунтознавства ім. В.В. Докучаєва, наведена в таблиці 68.

68. Класифікація ґрунтів за хімізмом засолення

За аніонним складом	Відношення аніонів, мг-екв				Відно-шення катіонів і аніонів, мг-екв		За катіо-нним складом, мг-евк		Відношення катіонів, мг-екв
	Сl- SO4-	НСО3-Сl-	НСО3-SO4-	Na+ Mg2+					Na+ Ca2+	Mg2+ Ca2+
Хлоридний	˃2,5	–	–			Натрієвий		˃1		˃1	–
Сульфатно-хлоридний	2,5–1	–	–			Натрієво-магнієвий		˂1		˃1	˃1
Хлоридно-сульфатний	1–0,2	–	–			Магнієво-натрієвий		˃1		˃1	˃1
Сульфатний	˂0,2	–	–			Кальцієво-натрієвий		˃1		˃1	˂1
Содово-хлоридний	˃1	˂1	˃1	НСО3 ˃ Са2+ + Mg2+		Кальцієво-магнієвий		˂1		˂1	˃1
Содово-сульфатний	˂1	˃1	˂1	Те саме		Натрієво-кальцієвий		˃1		˂1	˂1
Хлоридно-содовий	˃1	˃1	˃1	Те саме		Магнієво-кальцієвий		˂1		˂1	˂1
Сульфатно-содовий	˂1	˃1	˃1	Те саме		Магнієвий		˂1		–	˃1
Сульфатно-хлоридно-гідрокарбонатний	–	˃1	˃1	НСО3 ˃Na+ Na+˂Са2+ Na+˂Mg2+

У водній витяжці можуть бути присутні наступні солі: лєгкорозчинні NaCl, Na₂SJO₄, Na₂CO₃, NaHCO₃, MgCl₂, CaCl₂, MgSO₄, слабкооозчинні – CaSO₄, MgCO₃, Са(НСО₃)₂, важкорозчинні – СаСО₃. До токсичних відносяться всі легкорозчинні солі, а з слабкорозчинних — MgCO₃, до нетоксичних – всі слабко- і важкорозчинні солі. Тому дуже важливо встановити, які та скільки токсичних і нетоксичних солей.

Розрахунки токсичних солей за даними аналізу водної витяжки проводять наступним чином. До токсичних відносяться: іони Na⁺, Mg²⁺, Сl^- ,СО₃^2-; іони SO₄^2- та НСО₃ зв'язані з Na⁺ та Mg²⁺; ioни Са²⁺, зв'язні з Сl^-. Залежно від складу водної витяжки можливі наступні варіанти розрахунку токсичних іонів:

1. Якщо вміст іона НСО₃ менше Са²⁺, а вміст Са²⁺ менше SO₄^2-розраховують лише токсичний іон SO₄^2-, зв'язаний з Na⁺ та Mg²⁺ за формулою:

SO₄^2- токс = (Na⁺ + Mg²⁺) – Cl^- ,

Наприклад, за даними водної витяжки вміст іонів становить: НСО₃ -0,44 мг-екв; Сl^-– 5,38; SO₄^2- - 5,99; Са²⁺ - 2,30; Mg²⁺ – 1,65; Na⁺ - 7,86 мг-екв на 100 г ґрунту.

SO₄^2- токс = (7,86 + 1,65) - 5,38 = 4,13 мг-екв.

Кількість токсичних іонів у витяжці така: Сl^- - 5,38; SO₄^2- - 4,13; Мg²⁺ – 1,65; Na⁺ - 7,86 мг-екв.

2. Якщо вміст HСО₃^- менше Са²⁺, а Са²⁺ більше SO₄^2-, розраховують токсичний Са²⁺, зв'язний з Сl^-, за формулою:

Ca²⁺ токс = Сl^- - (Na⁺ + Mg²⁺)

3. Якщо вміст іона НСО₃ більше Са²⁺, розраховують токсичний НСО₃^- за формулою:

НСО₃^- токс = НСО₃^- заг. – Са²⁺

Вміст іонів, виражений у міліеквівалентах перемножують на міліеквівалентну масу, яка дорівнює: Са²⁺ – 0,02; Mg²⁺ – 0,012; Na⁺ – 0,023; К⁺ - 0,039; Сl^- - 0,035; НСО₃^- – 0,061; CO₃^2- - 0,031; SO₄^2- – 0,053; отримуємо вміст токсичних у відсотках від маси сухого ґрунту. Сума їх дає суму токсичних солей у відсотках.

Сума токсичних солей (%) при вмісті токсичних іонів, як у нашому прикладі, буде становити:

Сl^—5,38* 0,035 = 0,18870

SO₄^2- -4,13*0,053 = 0,21889

Mg²⁺-1,65*0,012 = 0,01980

Na⁺- 7,86* 0,023 = 0,18078

Сума 0,60817 = 0,61 %

Враховуючи, що за співвідношенням іонів у даному ґрунті тип засолення хлоридно-сульфатний, за даними таблиці 69 встановлюємо ступінь засолення, який відповідає градації сильнозасолений. Отже, в нашому прикладі маємо сильнозасолений ґрунт з хлоридно-сульфатним типом засолення.

Користуючись табл. 70 встановлюємо, що на такому ґрунті слід очікувати сильне пригнічення і випади рослин, яке супроводжується зниженням урожаю на 50–80%.