Виды поглотительной способности почв. К.К. Гедройц выделил пять видов поглотительной способности почв: механическую, биологическую, химическую

К.К. Гедройц выделил пять видов поглотительной способности почв: механическую, биологическую, химическую, физическую и обменную.

Механическая поглотительная способность – свойство почвы задерживать в своих порах частицы из фильтрующихся суспензий. Другими словами почва задерживает частицы крупнее, чем система пор. На механическом поглощении основан прием кольматажа (заиливания), используемого для уменьшения фильтрации воды через дно и стенки каналов и водоемов. Данный прием применяется при создании оросительных и осушительных систем.

Биологическая поглотительная способность выражается в поглощении почвенной биотой и корнями растений веществ из почвенного раствора, другими словами это питание растений микроорганизмов.

Физическая поглотительная способность представляет собой изменение концентрации молекул растворенного вещества на поверхности твердых частиц почвы. Одним из видов физического поглощения является молекулярная сорбция, когда молекулы, какого либо вещества способны концентрироваться на поверхности почвенных частиц. Молекулярная сорбция может быть обусловлена ван-дер-ваальсовыми силами.

Химическая поглотительная способность. Данный вид поглотительной способности связан с образованием нерастворимых в воде соединений. В этом случае имеет место образования новой твердой фазы почвы. При взаимодействии катионов Са²⁺, Al³⁺, Fe³⁺, Mg²⁺ с растворимыми в воде сульфатами, карбонатами и фосфатами образуются нерастворимые соединения, которые становятся частью твердой фазы почвы. Образование нерастворимых соединений имеет место при внесении в почву минеральных удобрений или при химической мелиорации почв.

Обменная или физико-химическая поглотительная способность. Наиболее важный вид поглотительной способности. Это способность почвы обменивать некоторую часть катионов диффузного слоя коллоидной мицеллы на эквивалентное количество катионов, находящихся в почвенном растворе. При этом между почвенной коллоидной массой и почвенным раствором устанавливается подвижное равновесие.

Обмен ионами между раствором и диффузным слоем коллоидной мицеллы идет по определенным правилам:

– обмениваются в основном катионы;

– обмен катионов почвенного раствора на катионы диффузного слоя происходит эквивалентно, то есть с учетом валентности. Как правило, сильнее поглощаются катионы с большей валентностью. По степени поглощения катионы можно расположить в ряд – Na⁺<NH₄⁺≤K⁺<Mg²⁺≤Ca²⁺<H⁺<Al³⁺<Fe³⁺;

– реакции обмена носят обратимый характер;

– реакции обмена идут мгновенно;

– обменная поглотительная способность зависит от свойств коллоидов.

Для оценки обменной поглотительной способности почвы существует несколько показателей.

Почвенный поглощающий комплекс (ППК) – вся сумма органических и минеральных коллоидов вместе с поглощенными в них ионами. Кроме этого в ППК входят тела бактерий. Величина ППК в различных почвах зависит от гранулометрического состава, минералогического состава и от содержания гумуса.

Емкость катионного обмена (ЕКО) – максимальное количество обменных катионов в составе ППК, выраженное в мг·экв./100г почвы.

В состав ППК входят такие катионы: Са²⁺, Mg²⁺, H⁺, Al³⁺, K⁺, Na⁺, NH₄⁺, Fe³⁺, и др.

Кроме катионов в ППК входят и анионы, например: Cl^-, NO₃^-, SO₄^2-, PO₄^3-.

Чем выше емкость катионного обмена, тем потенциальное плодородие почв выше. ЕКО в разных почвах не одинаково (табл. 3).

Сумма обменных оснований (S) – сумма всех обменных катионов, за исключением H⁺ и Al³⁺, выраженная в мг·экв./100г почвы. Как правило, эта величина либо меньше ЕКО, либо равна ей. Чем выше сумма обменных оснований, тем почва считается плодороднее.

Градация по сумме обменных оснований (мг·экв./100г почвы), следующая:

– низкая <10;

– средняя 10-20;

– высокая 20-40;

– очень высокая >40.

Таблица 3 – Емкость катионного обмена некоторых почв

Гидролитическая кислотность (Н_г) – сумма катионов H⁺ и Al³⁺, выраженная в мг·экв./100г почвы. В зависимости от наличия H⁺ и Al³⁺ в ППК почвы делятся на насыщенные и ненасыщенные основаниями. К почвам, насыщенным основаниями относятся черноземы, каштановые почвы, сероземы (южные почвы). Ненасыщенные основаниями почвы – подзолистые, дерново-подзолистые, серые лесные, болотные почвы (северные почвы), они содержат в ППК водород и алюминий.

Степень насыщенности почв основаниями(V) – отношение суммы обменных оснований к емкости катионного обмена. Показатель выражается в процентах и определяется по формуле:

V = S : (S + H_г) · 100,

где: S – сумма обменных (поглощенных оснований); Н_г – величина гидролитической кислотности.

Почвы считаются ненасыщенными основаниями при V<80% и насыщенными – при V>80%.

Названные показатели используется для характеристики почв и почвенного плодородия, а также для обоснования необходимости поведения химических мелиораций, в частности известкования.