Состав обменных катионов различных типов почв

Различные почвы существенно отличаются друг от друга по составу катионов, находящихся в обменном состоянии, что видно из ниже приведенной таблицы 1.

Таблица 1 - Состав обменных катионов и емкость обмена катионов некоторых почв (мг-экв на 100 г почвы)

Помимо указанных в таблице, в составе ППК находятся практически все катионы, необходимые для питания растений: К, NH₄, микроэлементы, но их доля в сумме обменных катионов невелика, порядка нескольких процентов. Состав обменных катионов зависит от типа почвообразования, состава материнской породы, иногда от состава грунтовых вод, если последние залегают близко к поверхности. Различные типы почв характеризуются определённым составом обменных катионов и ёмкостью поглощения, которые отчётливо отражают сочетание факторов почвообразования. Для целинных почв эти показатели устойчивы и характерны для данного почвенного типа. Любое же агротехническое мероприятие длительно применяемое на данной почве, так или иначе изменяет состав обменных катионов, поскольку они являются самой подвижной частью твёрдых фаз, легче всего вступающей во взаимодействие с почвенным раствором. При этом в некоторых случаях возникающие изменения повышают плодородие почвы (накопление Са, удаление Na и т.д.), а иногда мы наблюдаем и отрицательное действие (потери Са, накопление Н⁺ и т.д.).

Наилучшие условия для питания растений создаются при преобладании в составе ППК Са²⁺ и катионов, необходимых для питания растений. Неблагоприятные условия возникают при наличии в ППК значительных количеств обменных Н⁺ и Al⁺⁺⁺, а также Na⁺ , часто в сочетании с повышенным содержанием Mg⁺⁺ и присутствием в почве свободных карбонатов, щелочных и щелочноземельных металлов. Ионы Н⁺ и Al⁺⁺⁺ частично переходя в почвенный раствор, могут создавать значительную кислотность. Ионы Al подкисляют почвенный раствор вследствие гидролиза солей алюминия

AlCl₃ + 3H₂O Al(OH)₃ + 3HCl

Ионы натрия в поглощенном состоянии оказывают резко негативное влияние на физические и водно-физические свойства почв вследствие пептизации почвенных коллоидов. Повышенная щелочность, также как и повышенная кислотность, оказывает неблагоприятное влияние на состояние растений.

Таким образом, для агрономической характеристики почв и повышения их плодородия необходимо знать состав обменных катионов, оценивать значение почвенной кислотности и щелочности, находить эффективные приемы их устранения. В черноземных почвах в составе обменных катионов доминируют Са⁺⁺ и Mg⁺⁺. У таких почв РН близкая к нейтральной, коллоиды находятся в состоянии геля (осадка), почвы хорошо оструктурены и обладают благоприятными физическими свойствами (черноземы, темно-каштановые, дерновые почвы).

В подзолистых почвах в ППК наряду с Са⁺⁺ и Mg⁺⁺ присутствуют катионы Н⁺ и Al⁺⁺⁺, в этих почвах РН кислая, они имеют плохие физические свойства, коллоиды разрушаются, почвы плохо оструктуриваются.

В солонцах в составе обменных катионов наряду с Са⁺⁺ и Mg⁺⁺ много ионов Na⁺. Эти почвы имеют плохие физические свойства, уплотнены, РН – щелочная, у них плохая структура, слабая водопроницаемость.

Понятие о ёмкости поглощения (обмена) почвы.Сумма катионов, входящих в ППК и способных к обмену называется емкостью поглощения почвы (емкость обмена). Ее величина, выражаемая в м-экв на 100г почвы, является важным показателем, характеризующим количество коллоидов, их состав и поглотительную способность почвы. В легких почвах она равна 5-10, а в черноземах может достигать 50-70 м – экв на 100 г почвы. В профиле почвы величина емкости поглощения уменьшается параллельно снижению количества гумуса.

По составу обменных катионов почвы подразделяют на насыщенные и ненасыщенные основаниями.