6.3 Ємкість вбирання та її значення

Загальну кількість всіх катіонів, увібраних ґрунтовими колоїдами, називають ємкістю вбирання або ємкістю катіонного обміну (ЄКО). Це поняття ввів К.К. Гедройц.

Ємкість вбирання виражають у міліграм-еквівалентах на 100 г ґрунту, вона залежить від механічного складу ґрунту, мінералогічного складу тонкодисперсної частини і вмісту гумусних речовин.

Ґрунти з високим вмістом тонкодисперсних часток (глинисті) мають більшу ємкість вбирання порівняно з піщаними, які мають низьку питому поверхню.

Серед глинистих мінералів найбільшу ємкість вбирання мають мінерали групи монтморилоніту, найменшу – мінерали групи каолініту. Гідрослюди займають проміжне положення (таблиця 6.1).

Таблиця 6.1 – Ємкість вбирання мінеральних і органічних колоїдів ґрунту

Глинисті мінерали і гумусні сполуки	Ємкість вбирання, мг-екв/100г ґрунту
Глинисті мінерали групи каолініту	3-20
Глинисті мінерали групи монтморилоніту	60-150
Гідрослюди	20-50
Гумінові кислоти і їх солі Підзолистих ґрунтів Чорноземних ґрунтів	350 400-500

Ємкість вбирання, поряд з іншими чинниками, зумовлює рівень родючості ґрунту. Чим вища ємкість вбирання, тим вища родючість ґрунту. Це пояснюється тим, що увібрані катіони доступні для живлення рослин. У процесі мінерального живлення відбувається обмін протонів водню (Н⁺) на катіони дифузного шару колоїдної міцели. Отже, чим більше ґрунт (ГВК) увібрав катіонів, тим більше в ньому поживних речовин. З таблиці 6.2 видно, що найбільшу ємкість вбирання мають високородючі типи ґрунтів – чорноземи, сірі лісові і каштанові.

Таблиця 6.2 – Склад увібраних катіонів та ємкість вбирання основних типів ґрунтів

Тип ґрунту	Характерні увібрані катіони	Ємкість вбирання, мг-екв на 100 г ґрунту
Дерново – підзолисті	Ca, H > Mg	10 - 30
Сірі лісові	Ca > Mg > H	20 - 40
Чорноземи	Ca > Mg	40 - 60
Каштанові	Ca > Mg ≥ Na	15 - 30
Сіро – бурі	Ca > Mg, Na, K	10 - 20
Червоноземи	H > Mg > Ca	10 - 18

Важливе значення у формуванні фізичних властивостей і родючості ґрунту має склад увібраних катіонів.

Наявність у ґрунтах великої кількості двовалентних катіонів Са²⁺ і Mg²⁺ зумовлює коагуляцію ґрунтових колоїдів, яка лежить в основі формування структурних агрегатів. Структурні ґрунти, як відомо, мають оптимальні повітряний, водний і поживний режими.

Колоїди, насичені одновалентними катіонами Na⁺, K⁺ , протонами водню ( Н⁺ ), у ґрунті перебувають у стані золю. Ці елементи спричинюють процес пептизації. Внаслідок заміни їх на дво- і тривалентні відбувається коагуляція. Склад увібраних катіонів можна регулювати за допомогою засобів хімізації у напрямі підвищення родючості ґрунтів.

Загальну кількість всіх обмінних катіонів, крім Н⁺ і Al³⁺ , називають сумою обмінних катіонів. Залежно від наявності у складі ГВК іонів водню і алюмінію, ґрунти поділяють на насичені (Н⁺ і Al³⁺ не містять ) і ненасичені основами. Ступінь насиченості ГВК основами виражають у відсотках (від 0 до 100 ). Чим вищий ступінь насиченості ґрунту основами, тим вища його родючість. Насиченими основами на території України є чорноземні і каштанові ґрунти, ненасичені – дерново-підзолисті і сірі лісові.