Л.А. Воробьёва - Химический анализ почв (1114635), страница 30
Текст из файла (страница 30)
Кроме того, метод водной вытяжки для всех почв независимо от их гидрофизических свойств предусматривает одно и то же соотношение массыпочвы и объема воды (1 : 5), в то время как полевые влагоемкостьи влажность разных по гранулометрическому составу почв различаются между собой. Поэтому песок и глина могут иметь в своемсоставе одинаковую массовую долю легкорастворимых солей, нопри этом концентрация солей в жидких фазах при приближении квлажности завядания для песка может быть в 10 раз выше, чем дляглины (Diagnosis and improvement of saline and alkali soils / / U.S.D.A.Agric.
Handbook. 1954. № 60). Таким образом, результаты анализаводной вытяжки не позволяют получить сравнительной оценкиминерализованное™ почвенных растворов различных почв, так какпринципиально возможны случаи, когда более высокой массовой доле солей в почвах не будет соответствовать более высокаяконцентрация солей в почвенных растворах.При добавлении к почве воды и взбалтывании суспензиипроисходит не только растворение легкорастворимых солей, но и135ряд сопутствующих процессов, которые влияют на результатыопределения состава и содержания легкорастворимых солей идолжны приниматься во внимание при их интерпретации.Среди сопутствующих процессов, влияющих на результатыопределения легкорастворимых солей методом водной вытяжки,выделяют несколько.1. При получении водной вытяжки твердые фазы почвы взаимодействуют с жидкой фазой суспензии, свойства которой отличаются от свойств жидкой фазы реальной почвы.
В то же время известно, что состав обменных катионов почвенного поглощающего комплекса находится в соответствии с составом жидкойфазы системы. Поэтому при получении водных вытяжек нарушаются ионообменные равновесия и может происходить заменаобменного натрия на кальций (и магний) жидкой фазы суспензии. Это обстоятельство Н.И.
Соколов отмечал еще в 1934 г.2. При добавлении к почвенной пробе воды может происходить усиление гидролиза почвенного поглощающего комплекса,содержащего обменный натрий:П-Na* + Н 2 0 ^=- П - Н + + Na+ + ОН".В результате этого процесса происходит увеличение рН ититруемой щелочности.3. При добавлении к почве воды растворяются не только легкорастворимые соли, но и соединения слаборастворимые. Некоторые из них, наиболее растворимые, могут оказать заметное влияние на результаты определения легкорастворимых солей и оценкузасоления почв.К.К. Гедройц (1955) показал, что количество извлекаемых изпочвы водой легкорастворимых солей в определенных пределах независит от разведения, что обусловлено высокой растворимостьюэтих солей. Все легкорастворимые соли переходят в водную вытяжку и при отношении почва—вода, равном 1:5, и при более узком отношении, например 1:1.
Однако, чем больше воды добавлено к почве, тем ниже концентрация солей в вытяжке (табл. 12).Иная картина наблюдается при действии воды на слаборастворимые соединения. Растворимость гипса, например, относительно невелика. Содержание гипса в почве часто выше того количества, которое может растворяться в воде, добавляемой к почве при приготовлении водной вытяжки. По отношению к гипсуводные вытяжки могут представлять собой насыщенные растворы.
Концентрация в них Са2+ и SO4" обусловлена не содержанием гипса, а уровнем его растворимости и мало зависит от разведения. Количество же извлекаемого из почвы гипса от разведения зависит (табл. 12). Оно тем больше, чем шире отношениепочва—вода. В связи с этим количество извлекаемого из почвы136ТаблицаИзвлечение минеральных веществ водой из различных по составу почв(по Гедройцу, 1955)Отношениепочвы к воде1112151 101 2012Общее количество минеральных веществ, гНатриевый солончакГипсоносная почвав 100 мл воднойв 100 мл воднойв 100 г почвыв 100 г почвывытяжкивытяжки3,703,700,190,193,701,850,190,380,743,700,190,950,373,700,191,903,700,1850,193,801гипса методом водной вытяжки может превысить то его количество, которое в природных условиях находится в почвенном растворе.
Результаты определения легкорастворимых солей в гипсоносных почвах методом водной вытяжки будут завышеннымиза счет растворения гипса.4. По мере добавления к почве воды происходит разбавлениеадсорбированного почвой диоксида углерода. Чем больше добавлено к навеске почвы воды, тем ниже концентрация С0 2 в жидкой фазе суспензии или, другими словами, — тем ниже парциальное давление диоксида углерода (PQOI) B е е газовой фазе.
Отуровня Рсо2 зависит растворимость труднорастворимых карбонатов, рН, а также общая и карбонатная щелочность. Это влияниеможет быть довольно существенным. Например, рН раствора сконцентрацией NaHC0 3 0,01 моль/л при Р С02 , равном Ю"1 атм,составляет 6,7, а при уменьшении Р С02 до 10~4 атм рН можетвозрасти до 9,5. Концентрация карбонатных ионов (COf" + HCOj)при этом не изменяется.В карбонатно-кальциевой системе Н 2 0-С0 2 —СаС0 3 приуменьшении РС02 также возрастает рН, но уменьшается концентрация карбонатных ионов и кальция. Увеличение рН связано спереходом HCOj в С0 3 ~, константа основности которого значительно выше, чем константа основности HCOj:2HCOJ ^С0 2 + С032" + Н 2 0.Уменьшение концентрации карбонатных ионов и кальциясвязано с образованием труднорастворимого карбоната кальция.Более подробно эти вопросы рассмотрены в гл.
9.Некоторые из перечисленных выше процессов, сопутствующих растворению легкорастворимых солей, учитывают при интерпретации результатов анализа водных вытяжек, в частности в классификациях почв по степени засоления. Так, в классификациях137засоленных почв, основанных на содержании токсичных легкорастворимых солей, учитывается дополнительный по сравнениюс почвенным раствором переход в водные вытяжки гипса.
Разную водоудерживающую способность почв, связанную с различиями в гранулометрическом составе, в некоторых случаях такжеучитывают при оценке засоления методом водной вытяжки. Разработаны классификации по степени засоления почв с учетом ихгранулометрического состава, а следовательно, и их водоудерживающей способности. В соответствии с такой классификацией,например, при сульфатном типе засоления к очень сильно засоленным относят супесчаные почвы при содержании солей, превышающем 0,76%, а глинистые — при содержании солей выше 1%.Возможное влияние других процессов, сопутствующих растворению легкорастворимых солей при получении водных вытяжек,в том числе и ионообменных, при интерпретации результатованализов и в классификациях почв по химизму и степени засоления, как правило, не учитывается.
Н.И. Соколов в 1934 г. писал:«Таким образом, такой простой и доступный, казалось бы, анализ,как водная вытяжка, имеющий к тому же столетнюю давность, скоторым так легко справляются аналитики, оказывается весьмасложным и малодоступным пока для истинного понимания».Как отмечалось выше, степень и химизм засоления почв можно оценить по концентрации и составу легкорастворимых солейв почвенных растворах. Этот метод оценки засоления почв безусловно более корректен, чем метод водной вытяжки. Однако способы выделения почвенных растворов трудоемки.Почвенные растворы можно выделить путем выдавливания спомощью гидравлического пресса, отжимания центрифугированием, вытеснения давлением сжатого газа в мембранных прессах, вытеснения замещающими жидкостями, главным образомэтанолом, отсасывания через керамические фильтры, получениялизиметрических вод (Руководство по лабораторным методам...,1990).
В связи с тем что при широком соотношении почвы иводы резко нарушаются химические равновесия, свойственныереальным почвам, а выделение почвенных растворов крайне трудоемко, в качестве компромиссного предложен метод насыщенных водой почвенных паст (saturated soil paste). В 1954 г. сельскохозяйственным департаментом США было выпущено руководство по диагностике и мелиорации засоленных и щелочных почв(Diagnosis and improvement of saline and alkali soils), в которомдано описание метода. Разработаны специальные тесты, по которым контролируют правильность приготовления насыщенныхводой почвенных паст.При приготовлении пасты к почве добавляют практическинаименьшее количество воды, которое позволяет получить филь138трат с помощью обычной техники.
Влажность насыщенной водой почвенной пасты, по Джексону (Jackson, Soil chemical analysis,1962), отвечает максимальному количеству воды, которое удерживается уплотненной почвой и не стекает в углубление, сделанное в почвенной массе.
А это значит, что при приготовлениинасыщенных водой почвенных паст объем добавляемой к почвеводы зависит от ее водоудерживающей способности.К недостаткам метода относят визуальный контроль точкинасыщения почвы водой. При анализе почв в разных лабораториях наблюдаются расхождения в определении количества воды,необходимого для насыщения почвы. Однако Дж. Роадес (Rhoades,1982) указывает, что влажность при насыщении почвы водой воспроизводится в пределах ± 5%. При проведении анализа методомпаст рекомендуется стандартизация степени измельчения почвы,времени экстракции и других факторов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
