A víz minőségét elsősorban a következő jellemzők alapján lehet megítélni:

1. Az öntözővíz sótartalma. Az öntözővíz sótartalmát koncentációegységekben vagy az elektromos vezetőképességgel lehet kifejezni. A leggyakrabban használt mértékegységek: mg/l, g/l, ill. mS/cm (millisiemens/cm). Ritkábban alkalmazott mértékegység a: mgeé/l. A milligramm-egyenértékben megadott sókoncentráció egyenlő az oldott Ca-, Mg-, K- és Na-ionok mgeé/l-ben kiszámított koncentrációjának összegével, azaz: c mgeé/l =  kat mgeé/l.

A víz elektromos vezetőképessége (EC) és sókoncentrációja (c) között lineáris az összefüggés, azaz (ha EC < 4):

$\text{c mg/l = 640 EC}$ (16.1.a. egyenlet)

és

$\text{c mgeé/l}=\sum \text{kat mgeé/l}=\text{10 EC}\text{,}$ (16.1.b. egyenlet)

ahol:

EC mértékegysége mS/cm = dS/m, ami a régebbi angolszász irodalomban használt: mmho/cm-nek felel meg.

A víz sótartalmára vonatkozóan nem lehet általános érvényű határértékeket megszabni, mert azt a mindenkori talajtulajdonságok, a kiadagolt víz mennyisége, az éghajlati adottságok stb. is nagymértékben befolyásolják. Minél jobb a talaj természetes vagy mesterséges drénezettsége, és minél több a csapadék, annál több sót vihetünk az öntözővízzel a talajba. Ebből következően a durvább szemcseösszetételű, ill. a jó szerkezetű, jó vízáteresztő talajok nagyobb sótartalmú vízzel is öntözhetők. Kötött, tömődött talajon viszont csak kis sótartalmú víz alkalmazható káros következmény nélkül.

Hazai éghajlati és talajviszonyaink között, általában nem következik be a sófelhalmozódás akkor, ha az öntözővíz sókoncentrációja nem haladja meg az 500 mg/l (0,781 mS/cm) értéket. Mély talajvizű, laza talajokon azonban ennél nagyobb: 800–1000 mg/l (1,25–1,56 mS/cm) sótartalmú víz használata is megengedhető.

2. Effektív Ca + Mg-koncentráció. Kísérletek és számítások szerint az öntözővíz Ca- és Mg-ionjainak egy része (átlagosan a HCO₃ + CO₃-ionok 1/4 részével egyenértékű hányada) CaCO₃ és MgCO₃ formájában kicsapódik a talajban (Thorne és Thorne, ill. Filep), ezért a víz hatékony Ca- és Mg-tartalma sokszor jóval kisebb a mért összes mennyiségnél. Az effektív (Ca+Mg) koncentráció becslésére a következő egyenlet használható:

${\left(\text{Ca}+\text{Mg}\right)}_{\text{eff}}={\left(\text{Ca}+\text{Mg}\right)}_{\text{mért}}–\text{0}{\text{,25(HCO}}_{\text{3}}+{\text{CO}}_{\text{3}}\text{)}\text{,}$ (16.2.a. egyenlet)

vagy bevezetve a (HCO₃ + CO₃) = alkalinitás = Alk jelölést,

${\left(\text{Ca}+\text{Mg}\right)}_{\text{eff}}=\left(\text{Ca}+{\text{Mg}}_{\text{mért}}\right)–\text{0}\text{,25(Alk)}\text{.}$ (16.2.b. egyenlet)

A (16.2.b) felhasználásával számított effektív sókoncentráció pedig:

$\sum {\text{kat}}_{\text{eff}}=\left(\text{Ca}+\text{Mg}+\text{Na}+\text{K}\right)–\text{0}\text{,25 Alk}\text{.}$ (16.2.c. egyenlet)

A képletekben az egyes ionok koncentrációja (ugyanúgy, mint a további jellemzők számítására alkalmas összefüggésekben) mgeé/l egységekben van kifejezve. Az ionok vegyértékét – célszerűségi okokból – nem tüntetjük fel.

3. Az öntözővíz relatív Na-tartalma. A víz összetétele akkor kedvező, ha kevés Na-iont tartalmaz. A szikesítő hatás szempontjából azonban elsősorban nem a Na-ionok abszolút mennyisége, hanem a többi kationhoz viszonyított részaránya (a víz Na%-a) a döntő. Ennek kiszámítása az alábbi összefüggés szerint történik:

$\text{Na\%}=\frac{\text{Na}}{\text{Ca}+\text{Mg}+\text{Na}+\text{K}}\cdot \text{100}\text{.}$ (16.3. egyenlet)

A Na% megengedhető értéke a víz sótartalmától és az öntözendő talaj tulajdonságaitól függ. Magyarországon kis sótartalmú vizeknél a Na% átlagosan, mintegy 40–50% körüli lehet.

Ha a Na%-ot az effektív (Ca + Mg)-koncentráció figyelembevételével számítjuk ki – a víz kation- és anion-összetételétől függően – az előzőnél nagyobb értéket kapunk, mivel

${\text{Na}}_{\text{eff}}\text{\%}=\frac{\text{Na}}{\text{(Ca}+\text{Mg}+\text{Na}+\text{K)}-\text{0}{\text{,25 (HCO}}_{\text{3}}+{\text{CO}}_{\text{3}}\text{)}}\cdot \text{100}\text{.}$ (16.4. egyenlet)

4. A víz szikesitő hatásának kifejezésére – a Na% helyett – külföldön a Gapon-egyenletből származó nátriumadszorpciós arányt (Sodium Adsorption Ratio) használják. Jelölése: SAR.

$\text{SAR}=\frac{\text{Na}}{\sqrt{\frac{\text{Ca}+\text{Mg}}{\text{2}}}}.$ (16.5.a. egyenlet)

A SAR-érték kifejezésre juttatja azt a törvényszerűséget, hogy a víz koncentrációjának emelkedésével fokozódik a szikesítő hatása. (Ugyanolyan relatív Na-tartalmú, de kétszer olyan össz-sókoncentrációjú víz SAR-értéke – a fele akkora sótartalmú víz SAR-jének – 1,41-szeresére, $\sqrt{2}$-szeresére emelkedik).

Az effektív nátriumadszorpciós arányt (SAR_eff) pedig a következő összefüggés adja:

${\text{SAR}}_{\text{eff}}=\frac{\text{Na}}{\sqrt{\frac{\text{(Ca}+\text{Mg)}–\text{0}\text{,25Alk}}{\text{2}}}}.$ (16.5.b. egyenlet)

5. Szódaegyenérték vagy maradék Na-karbonát-egyenérték(Sz _e ). A jó öntözővízben nem lehetnek fenolftalein-lúgosságot okozó sók. A fenolftalein-lúgosságot nem mutató vizek is tartalmazhatnak azonban erősen szikesítő hatású Na-sókat (elsősorban NaHCO₃-ot). Ennek mennyisége, az ún. szódaegyenérték, a következőképpen becsülhető:

${\text{Sz}}_{\text{e}}={\text{(HCO}}_{\text{3}}+{\text{CO}}_{\text{3}}\text{)}–\left(\text{Ca}+\text{Mg}\right)\text{.}$ (16.6. egyenlet)

A képletből következik, hogy csak azokban a vizekben van maradék nátriumkarbonát, amelyekben a:

(HCO₃ + CO₃) > (Ca + Mg).

A jó minőségű öntözővizekben a szódaegyenérték kisebb 1,25-nél.

6. Mg%. Nagy magnéziumtartalmú öntözővízből jelentős mennyiségű Mg-ion adszorbeálódhat a talajkolloidokon, ezért kívánatos, hogy a Mg-ionok mennyisége jóval kisebb legyen, mint a Ca-ionoké.

A vízben a magnéziumkoncentrációt tehát nem az összkation tartalomhoz, hanem csak a két vegyértékű fémek összmennyiségéhez viszonyítva értékeljük, azaz

$\text{Mg\%}=\frac{\text{Mg}}{\text{Ca}+\text{Mg}}\cdot \text{100}\text{.}$ (16.7. egyenlet)

Amennyiben a Mg% 40–50 körüli, néhány talajon (pl. kötött réti talajokon) kérdéses a víz alkalmazhatósága.

Esetenként a gyengébb minőségű öntözővizek felhasználása is szükségessé válhat. Ezek a (nagy sótartalmú vagy szikes) vizek viszont legtöbbször, csak megfelelő javítás után használhatók fel káros hatás nélkül.

A sós öntözővizek javítása jó minőségű víz hozzáadásával, hígítással történhet. A kis sótartalmú, de Na-ban gazdag szikes vizek javításához pedig kémiai anyagok (oldható kalciumvegyületek) alkalmazása szükséges.

Hígításos vízjavítás. A sós öntözővizeket – közvetlenül a talajra juttatás előtt – kis sótartalmú, jó minőségű vizekkel felhígítjuk annyira, hogy a hígított víz sótartalma legalább 500 mg/l-re, illetve 1000 mg/l-re csökkenjen. A hígítási arány (n) kiszámításához a hígító és a hígítandó víz sótartalmának ismerete szükséges. Levezethető, hogy

$\text{n}=\frac{{\text{c}}_{\text{e}}-{\text{c}}_{\text{h}}}{{\text{c}}_{\text{j}}-{\text{c}}_{\text{h}}}=\frac{{\text{EC}}_{\text{e}}-{\text{EC}}_{\text{h}}}{{\text{EC}}_{\text{j}}-{\text{EC}}_{\text{h}}}.$ (16.8. egyenlet)

A képletben c_e = az eredeti (hígítandó) víz koncentrációja, c_h = a hígító víz sókoncentrációja, c_j = a javított (hígított) víz tetszőlegesen ( rendszerint 500, vagy 1000 mg/l-nek választott) elérendő sókoncentrációja, EC= a víz elektromos vezetőképessége.

Ha pl. a c_e = 3000, c_h = 250 mg/l, s a hígított víz 1000 mg/l-es koncentrációját kívánjuk biztosítani (azaz c_j =1000 mg/l), mintegy 4-szeres; 500 mg/l eléréséhez pedig 10-szeres hígítás szükséges (10 térfogatrész hígító + 1 térfogatrész eredeti víz).

A szikes vizek kémiai javításához gipszet, CaCl₂-ot stb. kell használni. Az oldatba került Ca-ionok kedvezően befolyásolják a Na/Ca arányt, és a víz szikesítő hatása megszüntethető.

A lúgosan hidrolizáló Na-sókat (Na₂CO₃-ot és/vagy NaHCO₃-ot) tartalmazó szikes víz javításához szükséges Ca-vegyület mennyiségét (x) a szódaegyenértékből kiindulva lehet számítani:

$\text{x}=\text{Sz}{}_{\text{e}}\cdot \text{E}\text{,}$ (16.9. egyenlet)

ahol:

E = a javítóanyag egyenértéktömege (gipsz esetén ez = 86,1); x = a javítóanyag mennyisége, mg/l vagy g/m3.

Sok esetben az olyan szikes víz javítása is szükségessé válhat, amelyikben számított szóda (Sz_e) nincs, de nagy mennyiségű nem hidrolizáló Na-sót tartalmaz (Na% > 50), vagy ami ezzel egyenértékű: Na/(Ca + Mg) > 1. Ilyen esetekben annyi javítóanyagot kell adni a vízhez, hogy hatására a Na% 50-nél kisebb legyen.

A javítóanyag-szükséglet megadásánál – szerintünk – a víz tényleges Ca-hiányát (Ca_th) kell alapul venni, ami a

${\text{Ca}}_{\text{th}}=\text{Na}+\text{0}{\text{,25(HCO}}_{\text{3}}+{\text{CO}}_{\text{3}}\text{)}–\left(\text{Ca}+\text{Mg}\right)$ (16.10. egyenlet)

összefüggésből adódik. (A Ca_th értéket mgeé/l-ben kapjuk).

Az ebből számított javítóanyag-szükséglet (x^,) pedig:

${\text{x’ = Ca}}_{\text{th}}\cdot \text{E}\text{.}$ (16.11. egyenlet)

A 16.2.1. fejezetben említett kémiai jellemzők információtartalmát mérlegelve kitűnik, hogy az öntözővíz minőségének elbírálásához mindenekelőtt a három alapjellemző:

A Na+-felhalmozódás veszélyének (a víz szikesítő hatásának) becslésére a különböző vízminősítési rendszereknél a SAR és a sókoncentráció, vagy a Na% és a sókoncentráció szolgál. Nyilvánvaló azonban, hogy jóval több gyakorlati információt nyújt a három alapjellemző (a sókoncentráció, a Na% és a SAR) összesített értékelése.

A 16.1. ábrán a korábbi vízminősítési irányelvek és a talaj/öntözővíz kölcsönhatással kapcsolatos szakirodalmi adatok alapján végzett számítások eredménye látható. Az ábra szerint a különböző minőségű öntözővizeket, a sókoncentráció és a SAR-érték alapján, négy nagy csoportba lehet besorolni.

16.1. ábra - Öntözővíz-minősítési diagram (FILEP SZERINT). I. Minden esetben alkalmazható; II. Csak egyes talajok öntözésére használható, javítás után minden esetben alkalmas; III. Javítás után is csak egyes talajok öntözésére alkalmas; IV. Öntözésre nem használható. (H = higítással javítható; G = gipszezéssel javítható)

I. csoport. Kifogástalan, bármilyen talaj öntözésére használható a víz, ha: a sókoncentráció < 500 mg/l (azaz EC ≤ 0,78 mS/cm) és az SAR ≤ 2.

A megengedhető-Na% a sókoncentrációtól, ill. a víz elektromos vezetőképességétől függ. Pl.: ha a sókoncentráció 500 mg/l (EC = 0,78 mS/cm), a Na% ≤ 40; 250 mg/l (EC = 0,5 mS/cm) sótartalom mellett pedig Na% < 47 lehet stb.

II. csoport. Csak egyes talajok öntözésére alkalmas, de javítás után minden esetben használható öntözővizek. Ebben a kategóriában három alcsoportot lehet megkülönböztetni.

II.a) Homok- és jó vízálló szerkezetű vályogtalajok öntözésére (ahol a talajvíz mélyen van), javítás nélkül felhasználható a víz akkor, ha: a sókoncentráció 500–1000 mg/l (EC = 0,78–1,6 mS/cm), az SAR < 2, a Na% ≤ 25–40.

Szakszerű hígításután pedig, mivel a sókoncentráció és az SAR az I. csoportra jellemző értékre csökken, bármilyen talaj öntözésére alkalmas.

II.b) Ha a víz sókoncentrációja kisebb 500 mg/l-nél (EC < 0,78 mS/cm), de az SAR 2 és 4 közötti, Na%-a pedig (a sótartalomtól függően) 40–75 közé esik, javítás nélkül csak szikes legelők öntözésére használható. Nem szikes talajok öntözése esetén szükséges a víz kémiai javítása. (Javítás után valamelyest megnő a sókoncentráció, a Na% viszont jelentősen csökken).

II.c) Nem szikes talajok öntözésére csak hígítás és/vagy kémiai javítás után alkalmas a víz akkor, ha a sókoncentrációja 350–1000 mg/l (EC = 0,47–1,6 mS/cm), a SAR azonban 2–4, a Na% pedig 1000 mg/l koncentrációnál 50 fölötti, kis sókoncentráció esetén ≥ 70%.

III. csoport. A javítás után is csak egyes talajok öntözésére használható természetes vizek sókoncentrációja ≤ 2000 mg/l (EC = 3,1), a SAR = 4–8. (Az alcsoportokra jellemző paraméterek számításánál ekkor is a 16.l. ábrát lehet figyelembe venni).

IV. csoport. Öntözésre nem használható és nem javítható a víz a nagy sótartalom vagy a nagy Na-tartalom miatt.

A mért ionkoncentrációk alapján értékelt vízminőség sokszor – különösen határesetekben – nem ad reális képet a víz szikesítő hatásáról.

A hidrogénkarbonát-ionok módosító hatását a HCO₃/Ca arány alapján végzett számításokkal vagy a (Ca + Mg) – 0,25(HCO₃+ CO₃) egyszerű tapasztalati egyenletből (16.2.aegyenlet) kiindulva lehet értékelni. Ez azért szükséges, mert az erősen hidrogén-karbonátos víz más minőségi csoportba kerülhet az effektív sókoncentráció (Σ kat_eff), illetve a SAR_eff és az Na_eff% értéke alapján, mint ami a mért koncentrációkból megállapítható.

Hangsúlyozni kell, hogy mindegyik öntözővíz-minősítési rendszer csak általános irányelvként kezelhető. A víz alkalmazásának feltételeit a helyi körülmények (talajtulajdonságok, éghajlati adottságok, öntözési mód, öntözési rend stb.) is jelentősen befolyásolják.