2.1.3.9.2. Определение содержания натрия и калия по разности

В ряде случаев общее количество натрия и калия в водной вытяжке находят методом вычитания. Такой способ определения их количества основан на том предположении, что растворы водной вытяжки электронейтральны и сумма анионов эквивалентна сумме катионов. В этом случае в водной вытяжке определяют анионы (СО^2-, НСО₃^-, С1^- SO^2-) и катионы (Са²⁺ и Mg²⁺). Разницу между суммой эквивалентов анионов СО^2-, НСО₃^-, С1^- и SO^2- и катионов Са²⁺ и Mg²⁺ принимают как эквивалентное количество Na⁺ + К⁺.

В этих расчетах допускают, что всех других анионов и катионов в водной вытяжке мало, и ими можно прене­бречь. В некоторых засоленных почвах такие анионы, как NO^- и SiO₂^-, иногда встречаются в значительных количе­ствах, поэтому определение Na + K по разности не всегда дает хорошие результаты и имеет относительное значение.

Результаты анализа водной вытяжки записывают по форме 4.

Форма 4. Данные анализа водной вытяжки

Почва	Горизонт, глубина образца, см	Сухой оста­ток, %	Анионы					Катионы
			СО32-	НСО3-	С1-	SO42-	сум­ма	Са2+	Mg2+	сум­ма	Na + K по раз­ности
			мг-экв. на 100 г почвы/%

Для проверки точности результатов анализа водной вы­тяжки сравнивают сумму катионов и анионов (%) с сухим остатком, при этом берут половину найденного количества НСО^-, так как при получении сухого остатка половина диоксида углерода гидрокарбонатов теряется, как это следует из уравнения:

Са(НСО₃)₂ → СаСО₃ + СО₂↑ + Н₂О

При таком подсчете сухой остаток должен быть немного больше суммы катионов и анионов. Допустимое расхождение составляет 3-5% величины сухого остатка. В засоленных почвах распределение анионов и катионов по профилю почвы изображают в виде графика (рис. 2).

Рис. 2. Солевой профиль солонца

2.1.4. Интерпретация данных водной вытяжки

Результаты анализа водной вытяжки используют для выявления глубины залегания солевых горизонтов, оценки степени и типа засоления почвы, преимущественной направленности миграции солей в почвенном профиле.

2.1.4.1. Характеристика солевого режима почв по величине сухого остатка

По данным водной вытяжки можно оценить общее количество водорастворимых солей аккумулирующихся в пределах любого почвенного горизонта или части почвенного профиля, то есть найти их степень засоления. Для этого используют величину сухого остатка и группировку почв по степени засоления (С.А.Владыченский, 1964):

степень засоления почвы содержание солей, %

незасоленные <0,25

слабозасоленные 0,25-0,5

среднезасоленные 0,5-1,0

сильнозасоленные 1,0-2,0

солончаки >2,0

В зависимости от глубины залегания первого солевого максимума, засоленные почвы на уровне рода подразделяются на солончаковые – соли в слое 0-30 см, высокосолончаковатые 30-50 см, солончаковатые – 50-100 см, глубокосолончаковатые – 100-150 см, глубокозасоленные – 150-200 см, потенциальнозасоленные – 200-300 см.

По величине сухого остатка можно судить о характере миграции солей в почвенном профиле. Если максимум солей приурочен непосредственно к поверхности, а ниже по профилю величина сухого остатка существенно уменьшается, то такой характер солевого профиля свидетельствует о том, что почва находится на первой стадии засоления.

В том случае, когда величина сухого остатка наибольшая в верхней части почвы, а соли содержаться в значительных количествах (>1%) в пределах всего профиля, имеет место прогрессивное засоление. Такие почвы представляют собой мощные солончаки.

Если соли содержатся в значительных количествах во всем профиле, а величина сухого остатка самая высокая в его нижней части, то это свидетельствует о начавшемся процессе рассоления почвы.

В качестве примера рассмотрим данные таблицы 12.

Таблица 12. Распределение величины сухого остатка по профилю почв

Почва, местоположение	Глубина образца, см	Сухой остаток, %	Почва, местоположение	Глубина образца, см	Сухой остаток, %	Почва, местоположение	Глубина образца, см	Сухой остаток, %
Солончаковое пятно на орошаемом участке (В.А. Ковда)	0-2	15,09	Каштановая слабосолонцеватая почва (В.Н. Филиппова)	0-10	0,088	Приморский солончак (К.Н.Федоров и др.)	0-4	2,04
	2-10	1,72		30-40	0,096		4-14	1,24
	10-25	1,57		70-80	0,40		24-34	1,77
	25-40	0,85		110-120	0,76		45-55	2,23
	60-80	0,50		150-160	1,962		70-80	2,98
	100-120	0,32		190-200	1,52		120-140	1,31
				240-260	0,941		150-180	1,74

Солончаковое пятно на орошаемом участке и приморский солончак характеризуются высокой величиной сухого остатка непосредственно с поверхности – 15,09 и 2,04% соответственно, что свойственно солончакам. Максимум солей в профиле каштановой солонцеватой почвы (1,962%) находится на глубине 150-160 см. Это позволяет классифицировать данную почву как глубокосильнозасоленную.

По величине сухого остатка можно судить и о характере миграции солей в почвенном профиле. У солончакового пятна на орошаемом участке максимум солей приурочен непосредственно к поверхности. В пахотном горизонте наблюдается сильная степень засоления. В слое 0-2 см сухой остаток равен 15,09%, в слое 2-10 см – 1,72%, в слое 10-25 см – 1,57%. Ниже по профилю величина сухого остатка существенно уменьшается и на глубине 100-120 см содержание солей уже незначительное. Такой характер солевого профиля свидетельствует о том, что почва находится на начальной стадии засоления.

Каштановая слабосолонцеватая почва когда-то имела иной солевой профиль, причем водорастворимые соли оказывали заметное влияние на ее свойства, являясь в частности поставщиком ионов натрия, с которым было связано развитие солонцового процесса. В дальнейшем, в связи с усилением дренированности территории, получил активное развитие процесс рассоления почвы. Как видно из данных таблицы 12 верхняя часть профиля практически отмыта от водорастворимых солей. Слабая степень засоления обнаруживается лишь на глубине 70-80 см. Основная масса солей сосредоточена на глубине 150-200 см, куда они удалены промачивающими профиль атмосферными осадками.

Почва может иметь и более сложный солевой профиль, как например приморский солончак. В данном случае на фоне высокого засоления всего почвенного профиля отчетливо выделяются три солевых максимума приуроченных к слоям 0-4 см (2,04%), 70-80 см (2,98%) и 150-180 см (1,74%). Почва, несомненно, испытывает прогрессивное засоление, однако оно протекает с периодической сменой процессов засоления и рассоления. О нисходящем движении солей, которое происходило в профиле почвы, свидетельствуют максимумы на глубинах 70-80 и 150-180 см, то есть здесь происходила неоднократная смена процессов рассоления и засоления.

Установленное при помощи водной вытяжки чередование процессов засоления и рассоления свидетельствует о том, что на данной территории опускание базиса эрозии, начало расчленения и дренирования района и последующего снижения уровня грунтовых вод на каком-то этапе сменилось их подъемом. В последнем случае процесс рассоления территории замедлялся или сменялся засолением.

Можно также предположить, что процесс засоления протекал в несколько стадий, в соответствии с изменением уровня грунтовых вод. При этом отложение солей происходило на границе капиллярной каймы. В первом случае на глубине 150-180 см, затем, после подъема, на глубине 70-80 см и, наконец, при последнем повышении их уровня произошло засоление всего почвенного профиля.