9. ВвІбрАні (обмінні) основи

(Лабораторна робота №10)

Вбирною здатністю ґрунту називають його властивість обмінно або необмінно поглинати з довкілля різні тверді, рідкі і газоподібні речовини, збільшувати їхню концентрацію на поверхні колоїдних часток, що містяться у ґрунті.

Сукупність компонентів ґрунту, що беруть участь у процесах вбирання, К. К. Гедройц назвав ґрунтовим вбирним комплексом (ҐВК). Це сума всіх колоїдів, які відіграють важливу роль у явищах вбирання та обмінних реакціях. Явище вбирання відбувається переважно на поверхні колоїдних частинок, оскільки вони мають значну питому поверхню. Завдяки наявності на поверхні вільної енергії, вона є ареною різноманітних фізичних та хімічних явищ, що проявляється у вбирній здатності ґрунту.

Відповідно до вчення К. К. Гедройца розрізняють такі види вбирної здатності ґрунтів: механічний, фізичний, хімічний, фізико-хімічний та біологічний. Найбільш істотним у ґрунтових процесах є фізико-хімічне вбирання, яке проявляється у здатності обмінюва­ти катіони ҐВК на еквівалентну кількість катіонів ґрунтового роз­чину. Катіони, що беруть участь у процесі такого обміну, назива­ються ввібраними, або обмінними.

У ґрунтах поширені найчастіше такі обмінні катіони:

Na⁺, K⁺, NH , H⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, Al³⁺, Fe³⁺

Сума всіх увібраних катіонів, які можуть бути витиснені з ґрунту, для цього ґрунту є величиною здебільшого постійною. Цю суму виражають в мг-екв на 100 г ґрунту, і, за пропозицією К. К. Гед­ройца, вона названа ємністю вбирання. Сума всіх увібраних каті­онів-основ, здатних до обміну, називається сумою обмінних основ, або сумою ввібраних основ.

Склад увібраних катіонів у різних ґрунтах різний. У чорно­земах до складу вбирного комплексу входять переважно Са²⁺ і Mg²⁺, в дерново-підзолистих ґрунтах – Mg²⁺, Ca²⁺, H⁺, Al³⁺, в солон­цях – Mg²⁺, Ca²⁺, Na⁺.

Вбирна здатність ґрунту – одна з найважливіших властивос­тей, що зумовлює його родючість і характер процесів ґрунтоутво­рення. Вона забезпечує і регулює поживний режим ґрунту, сприяє накопиченню багатьох елементів мінерального живлення рослин, регулює реакцію ґрунтового середовища та водно-фізичні власти­вості ґрунту.

На властивості ґрунту і умови росту рослин великий вплив має склад обмінних катіонів. Так, у ґрунтів, ГВК яких насичений Кальцієм, реакція близька до нейтральної, колоїди перебувають у стані стійких гелів, які не піддаються пептизації при надлишку вологи, ґрунти добре гумусовані і оструктурені, характеризуються сприятливими фізичними властивостями. Прикладом таких ґрунтів є чорноземи. Ґрунти, у складі обмінних катіонів яких у значній кількості міститься Натрій, мають лужну реакцію, що негативно впливає на стан колоїдів і ріст рослин. Насичені Натрієм колоїди легко пептизуються, ґрунти, що містять їх, погано оструктурені, мають несприятливі водно-фізичні властивості: підвищену щіль­ність, слабку водопроникливість і водовіддачу, низьку доступність ґрунтової вологи рослинам. Це солонці і солонцюваті ґрунти.

За наявності у ҐВК в складі обмінних катіонів значної кіль­кості Н⁺ або Al³⁺ колоїди легко руйнуються в результаті кислотного гідролізу, такі ґрунти погано оструктурені.

Співвідношення обмінних катіонів у ґрунтово-вбирному комплексі служить не тільки характеристикою для визначення й уточнення генезису ґрунтів, а й для проведення заходів з поліп­шення меліоративного стану ґрунтів. Тому визначення складу обмінних катіонів ґрунтів є обов’язковим для їхнього пізнання і практичного використання.