1.1.1.4 Натриевое адсорбционное отношение (или показатель адсорбируемости натрия)

Специфический показатель, характеризующий вероятность вхождения ионов натрия из поливных (оросительных) или других вод и состав почвенного поглощающего компле­кса и, следовательно, опасность осолонцевания почв.

Натриевое адсорбционное отношение обозначается в латинской транскрипции сим­волом SAR (sodium adsorptian ration) или в русской транскрипции символом ПАН (пока­затель адсорбируемости натрия). SAR находят по результатам определения концентра­ции катионов в ирригационной воде или почвенном растворе:

где в квадратных скобках – концентрация соответствующих катионов в воде, мг-экв/л.

Поскольку опасность, осолонцевания почв зависит не только от величины SAR, но и от общей минерализации поливных вод, то при оценке потенциальной опасности засоле­ния и осолонцевания почв учитывают оба указанных показателя. Критерии такой оценки воды, предложенные Ричардсоном, приведены в таблице 1.

Приведенные в таблице градации имеют ограниченный и условный характер, поскольку степень воздействия зависит от содержания гумуса и минералогического со­става почв так же, как и от рН среды.

Таблица 1 – Оценка качества воды по ее опасности в отношении засоленности и осолонцевания почв

Общая минерализация воды	Опасность засоления почвы	Уровни SAR при опасности осолонцевания
		низкий	средней	высокой	очень высокий
<1	Низкая	8–10	15–18	22–26	>26
1–2	Средняя	6–8	12–15	18–22	>22
2–3	Высокая	4–6	9–12	14–18	>18
>3	Очень высокая	2–4	6–9	11–14	>14

Натриевое адсорбционное отношение широко используют не только при оценке качества поливной воды, но и для характеристики почвенных растворов и прогнозов изменения генетических свойств почв в результате природных или антропогенных процес­сов. Независимо от области применения величину SAR нельзя рассматривать как неко­торый абсолютный показатель, поскольку на соотношение в растворе ионов натрия и ионов щелочноземельных катионов влияет не только состав почвенного раствора (иррига­ционных вод), но и свойства почвенного поглощающего комплекса, которые находят отражение в величинах констант ионного обмена или коэффициентов селективности. Однако в первом приближении и величина SAR позволяет прогнозировать измене­ния свойств почв при смене водного режима, иррационных или осушительных мелиорациях.

1.1.1.5 Фиксация катионов почвами

Фиксация катионов почвами – это процесс необменного поглощения почвой кати­онов из раствора. Общее количество катионов, которое почва может необменно погло­щать из раствора, называется фиксирующей способностью почв по отноше­нию к данному катиону. К основным компонентам почв, способным фиксировать катио­ны, относятся глинистые минералы – вермикулиты, гидрослюды и наиболее высокоза­рядные монтмориллониты. Фиксированные катионы располагаются в пустотах тетраэдрической сетки и не могут быть вытеснены катионами растворов нейтральных солей, используемых обычно для извлечения обменных катионов.

Наиболее активно и прочно фиксируются кристаллическими решетками глинистых минералов ионы K⁺, Rb⁺, Cs⁺ и NH₄⁺, которые мало гидротированы и по размерам хо­рошо соответствуют величинам пустот тетраэдрических сеток. При этом гидрослюды закрепляют катионы более прочно, но в меньших количествах, чем вермикулиты и монтмориллониты, поскольку они обладают большей величиной электростатического заряда при меньшей емкости катионного обмена. Фиксация катионов влияет на состояние почв и хозяйственную деятельность. Например, на почвах с высокой калий- и аммоний фиксирующей способностью дозы калийных и аммонийных удобрений прихо­дится повышать в несколько раз, так как фиксированные К⁺ и NH₄⁺ недоступны расте­ниям. В то же время способность почв необменно поглощать радиоактивный элемент ¹³⁷Cs препятствует попаданию этого радионуклида в растения, поверхностные и грунтовые воды.