35. Реакційна здатність гумусу чорноземів типових, мг-екв/100 г ґрунту Миронівського стаціонару в шарі 0–20 см (за м.І. Лактіоновим)

Система удобрення
Без добрив	органічна	мінеральна	органо-мінеральна
12,6	11,6	14,8	12,3

Хід визначення. Визначається вміст гумусу (%) у зразках з орного шару ґрунту за методом Тюріна.

За результатами визначення вмісту суми обмінних основ і гідролітичної кислотності обчислюють місткість катіонного обміну ґрунту, або визначають її за спеціальною методикою.

Розраховують ПРЗГ шляхом ділення величини місткості катіонного обміну (мг-екв на 100 г ґрунту) на вміст гумусу (%) в досліджуваних зразках ґрунту. Не рекомендується визначати ПРЗГ в орному шарі ґрунтів, які містять менше 2,0% гумусу.

Розділ 6. Фізико-хімічні властивості ґрунтів

6.1. Катіонообмінна здатність грунту

Матеріальним носієм катіоннообмінної здатності ґрунтів є ґрунтовий вбирний комплекс (ГВК), який являє собою сукупність мінеральних, органічних і органо-мінеральних колоїдних компонентів твердої фази ґрунту, які володіють іонообмінною здатністю.

За К.К. Гедройцем катіони, які містяться у ГВК і здатні до обмінних реакцій із катіонами ґрунтового розчину, називаються увібраними aбо обмінними. До обмінних катіонів ґрунту належать: Са²⁺, Mg²⁺, К⁺. Na⁺, Н⁺, A1³⁺ та інші.

Основні закономірності обмінних реакцій полягають у наступному:

1. Будь-який катіон, увібраний ГBK, може бути витіснений іншим катіоном, тобто обмінні реакції зворотні.

2. Обмін катіонів з розчинів нейтральних солей відбувається дуже швидко і в еквівалентних відношеннях.

3. У міру підвищення концентрації катіона-витискувача збільшується кількість витісненого з ГВК катіона, але не пропорційно збільшенню концентрації розчина, а в меншій мірі.

4. Енергія вбирання і витіснення катіонів обумовлена їх зарядом і величиною гідратної оболонки, і найбільш поширені в ґрунті катіони розміщуються у такий ряд:

Na⁺< NH₄⁺<K⁺<Mg²⁺< Ca²⁺< H⁺ < Al³⁺

вбирання витіснення

Від складу обмінних катіонів залежить ряд агрономічно важливих властивостей ґрунту: пептизованість і агрегованість, характер і ступінь закріплення органічної речовини твердою фазою, утворення органо-мінеральних сполук, кислотно-лужна та інші види буферності, стійкість ґрунтів проти дії кислих опадів та інші. Обмінні катіони є джерелом поживних речовин для рослин.

Ґрунти, насичені кальцієм, мають реакцію, близьку до нейтральної, підвищену буферну здатність проти підкислення, їх колоїди утворюють стійкі непептизовані у воді гелі, що сприяє утворенню агрономічно-цінної водотривкої структури. Вони набувають добрих водно-фізичних, фізико-механічних та технологічних властивостей, легко піддаються обробітку.

У ґрунтах, де в складі обмінних катіонів багато обмінного натрію, відмічається лужна реакція, пептизовані тонкодисперсні колоїди не утворюють агрономічно-цінних водотривких агрегатів, збільшується здатність до набрякання і прилипання, погіршуються водні властивості. Такі ґрунти у вологому стані утворюють ґрунтову кірку і дуже щільні, майже непроникні для повітря брили важко обробляються.

Ґрунти, які містять велику кількість обмінних водню та алюмінію, мають кислу реакцію, містять мало органічної речовини, переважно слабко- або безструктурні, погано забезпечені елементами живлення.

Кожному ґрунту властиві певні обмінні катіони. Наприклад, у складі обмінних катіонів чорноземів та каштанових ґрунтів переважають Са²⁺ і Mg²⁺; дерново-підзолистих – Н⁺ і А1³⁺; солонцях – Na⁺; болотних ґрунтів – Fe³⁺. У кожній із згаданих ґрунтових відмін поряд з основними містяться й інші катіони. Наприклад, у чорноземах – К⁺, Na⁺, Н⁺; дерново-підзолистих ґрунтах – Са²⁺, Mg²⁺; солонцях – Са²⁺, Mg²⁺ та інші.

Важливим показником ГВК і ґрунту в цілому є місткість катіонного обміну (МКО), яка характеризується загальною сумою увібраних катіонів, здатних до обмінних реакцій. Цей показник відображає величину вбирної здатності ґрунту. Вимірюється у мг-екв на 100 г ґрунту і позначається індексом – Е_о.

У ґрунтах величина МКО коливається залежно від типу ґрунту, його мінералогічного і гранулометричного складу, вмісту і складу колоїдів, наявності органічної речовини, реакції середовища та інших факторів.

У різних ґрунтах величина МКО змінюється у широких межах – від 1–10 мг-екв у дерново-підзолистих піщаних ґрунтах до 50–60 мг-екв у чорноземах важкосуглинкових та глинистих, а в торф’яних горизонтах болотних величина її досягає 100–200 мг-екв на 100г ґрунту.

Дуже важливим є співвідношення у ГВК між обмінними катіонами Н⁺, А1³⁺та Са²⁺, Mg²⁺, К⁺, Na⁺. Перші характеризують потенціальну кислотність ґрунту, а другі – суму увібраних основ.

Отже, можна записати:

₍₇₁₎

Сума увібраних основ визначається як загальна кількість катіонів Са²⁺, Mg²⁺, К⁺, Na⁺, які витісняються з некарбонатних і незасолених ґрунтів. Кількісно вона може співпадати з місткістю катіонного обміну (S = Е_о), але суттєво відрізнятися. В більшості ґрунтів Е_о>S. Групування ґрунтів за сумою увібраних основ наведено в таблиці 36.