катионы располагаются в следующий ряд: Na+ < NH4+ < К+, Mg2* < Ca2f<H+<Ba^<Al3+.
Суммарное количество обменных кагаонов, которое способна поглотить почва из солевого раствора, называют емкостью обменного поглощения катионов. Она выражается в миллиграмм - эквивалентах (мг-экв.) на 100 г сухой почвы. Величина емкости поглощения характеризует поглотительную способность почвы и зависит от гранулометрического и минералогического состава почвы, ее реакции, а также от содержания в ней коллоидов и гумуса. Так, у песчаных и супесчаных почв она составляет 5-10, у дерново-подзолистых и суглинистых
- 15-20, у суглинистых черноземов - 50-60 мг-эквЛ 00 г почвы.
Большое влияние на свойства почвы и ее плодородие оказывает состав поглощенных катионов. Двухвалентные катионы Са2+, Mg2* коагулируют органические и минеральные коллоиды, способствуют оструктуриванию (склеиванию частиц) почв и поддержанию в них нейтральной реакции, при этом создаются благоприятные для растений условия питательного, воздушного и других режимов.
Насыщение почвы одновалентными катионами приводит к диспергированию (разрушению) коллоидов и уменьшению водопрочной структуры.
Поглощенные ионы водорода и алюминия обусловливают потенциальную кислотность почвы. Она определяется путем обработки почвы раствором нейтральной соли (КС1 или ВаС12) и выражается символом pHjg. Присутствие же ионов водорода в почвенном растворе в свободном состоянии характеризует актуальную кислотность. Концентрацию ионов Н+ в растворе выражают в г/ионах на 1 л и условно обозначают символом pH. Считается, что если pH равно 7, то почва имеет нейтральную реакцию, менее 7 - кислую, а более 7
- щелочную. Устраняют кислотность внесением извести, а щелочность - гипсованием.
В зависимости от состава обменных катионов различают почвы насыщенные основаниями (черноземы, каштановые, сероземы) и ненасыщенные (дерново-подзолистые, болотные, красноземы). В ППК насыщенных основаниями почв преобладают катионы Са2*, Mg2+, Na+ и отсутствуют ионы Н+ и А13*. Среди поглощенных катионов у не насыщенных основаниями почв, кроме кальция и магния, находятся ионы водорода и алюминия, а в солонцах - натрия. В таких почвах снижается водопрочность агрегатов, меньше накапливается гумуса и питательных веществ, они сильнее уплотняются и подвергаются эрозии.
Ионы натрия придают почве щелочность и разрушают ее структуру, поэтому солонцы обладают неблагоприятными физическими
свойствами: сильной набухаемостью, вязкостью при увлажнении, а в сухом состоянии - и твердостью.
От состава обменных катионов зависит и буферность - способность почвы противостоять изменению реакции почвенного раствора. Почвы, насыщенные основаниями (черноземы, дерновокарбонатные), обладают высокой буферностью, поэтому на таких почвах можно вносить физиологически кислые удобрения без риска подкисления почвы. На малобуферных песчаных почвах при внесении кислых минеральных удобрений возможно подкисление, что требует дополнительной нейтрализации с помощью извести.
Общие физические и физико-механические свойства почвы определяют физическое ее состояние, взаимодействие с факторами жизни растений (водой, теплом и др.) и отношение к внешним механическим воздействиям. К таким свойствам относят: плотность почвы, плотность твердой фазы почвы, пористость, удельную поверхность, строение пахотного слоя и др.
Плотность твердой фазы - это отношение массы твердой фазы сухой почвы (почвенных частиц) определенного объема к массе того же объема воды при температуре 4°С:
где ps- плотность твердой фазы почвы (г/см3); гп. - масса твердой фазы почвы (г); Vs - объем твердой фазы (см3).
Плотность твердой фазы большей части минеральных почв составляет 2,4-2,8 г/см3, торфяных - 1,4-1,8 г/см3. Она зависит от количества гумуса и минералогического состава почвы.
Плотность почвы - это отношение массы абсолютно сухой почвы, взятой без нарушения природного сложения, к ее объему. Она характеризует плотность сложения почвы и степень ее рыхлости. Плотность почвы рассчитывают по формуле:
где рь- плотность почвы (г/см3, кг/м3); ms - масса твердой фазы почвы определенного объема (г, кг); V - объем почвы (см3, м3) ненарушенного сложения.
Для гумусовых горизонтов плотность равна 0,9-1,3 г/см3, с глубиной возрастает до 1,60-1,80 г/см3. В торфяных почвах этот показатель равен 0,2-0,5 г/см3.