Интерпретация данных морфологии, анализов состава и свойств чернозема выщелоченного
5.2 Ёмкость катионного обмена (ЕКО), состав обменных катионов, кислотность, щёлочность, реакция почвенного раствора
Эти показатели хорошо отражают специфику почвообразовательного процесса, особенности состава минеральной части почвы, содержание и состав гумусовых веществ.
Величина ЕКО представлена коллоидной частью почвы и тесно связана с гранулометрическим и минералогическим составом, количеством гумуса. Почвы тяжелые богатые илом, глинными минералами и гумусом имеют ЕКО в пределах 30 - 70 мг-экв. /100г почвы (черноземы, лугово-черноземные, луговые, темно-серые почвы). В этих почвах основным почвообразовательным процессом является гумусо - аккумулятивный.
Бедные гумусом и илом подзолистые, дерново-подзолистые имеют низкую ЕКО (2-10 мг-экв. /100г почвы). Оподзоливание является в этих почвах основным почвообразовательным процессом.
В почвах с хорошо выраженным гумусово-аккумулятивным процессом и отсутствием процессов разрушения и выноса ила из верхнего горизонта (черноземы, каштановые, темно-серые лесные почвы) наибольшая величина ЕКО отмечается в верхних гумусовых горизонтах с постепенным уменьшением ее к породе. В почвах с отчетливым элювиальном горизонте (А2) и заметно возрастает в иллювиальном (В) и в материнской породе (С).
Состав обменных катионов хорошо отражает типовые и подтиповые особенности почв. Так наиболее плодородные почвы в составе обненных катионов содержат Са2+ и Мg2+. В них может быть незначительное количество ионов Н+ или Nа+. Подзолистые, дерново-подзолистые, светло-серые лесные почвы, красноземы и желтоземы в составе обменных катионов наряду с Са2+ и Мg2+ содержат Н+ и Аl3+. Наличие Н3+ и Аl3+ свидетельствует о ненасыщенности почв основаниями и проявлении потенциальной кислотности. Наличие обменного Nа+ служит показателем потенциальной щелочности в условиях протекания солонцового почвообразовательного процесса. Содержание Nа+ (%) по отношению к ЕКО позволяет установить степень осолонцеватости почвы и выраженности солонцового процесса почвообразования.
Реакция почвенного раствора также четко отражает особенности генезиса и состав почв.
Близкую к нейтральной реакцию среды имеют почвы, содержащие в составе обменных катионов только Са2+ и Мg2+. В карбонатных горизонтах щелочная среда (pH=8 - 8,4), обусловленная карбонатами кальция. Если рН > 8,4, то в почве имеется обменный Nа+ и сода.
Показатели физико-химических свойств почв имеют важное значение в оценки почв, определении направления почвообразовательного процесса. С величиной ЕКО связана способность почв удерживать в относительно мобильном состоянии элементы питания в катионной форме и по мере потребления их растениями из почвенного раствора вновь отдавать в раствор за счет обменных реакций. Показатель рН указывает, на сколько благоприятна почвенная среда для фито-, агроценозов, поскольку растения предъявляют разные требования к реакции почв. Величина рН служит важным показателем необходимости химической милиорации почв (известкования и гипсования). По количеству обменных Nа+ и Н+ (Аl3+) определяют потребность в мелиорантах.
Таблица 5 - Физико-химические свойства почвы
Горизонт |
Глубина, см |
рН |
ЕКО |
Обменные катионы |
Обменные катионы |
Степень насыщенности основанием, % |
Плотный остаток, % |
|||||||
Ca2+ |
Mg2+ |
H+ |
Na+ |
Ca2+ |
Mg2+ |
H+ |
Na+ |
|||||||
мг-экв. /10 г. почвы |
% от ЕКО |
|||||||||||||
Апах |
0 - 25 |
6,0 |
45,9 |
32,0 |
9,9 |
4 |
67,7 |
21,6 |
8,7 |
91,3 |
- |
|||
А |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|||
В1 |
25-53 |
6,5 |
49,9 |
35,2 |
8,4 |
6,3 |
70,5 |
16,8 |
12,6 |
87,4 |
- |
|||
В2 |
53 - 75 |
6,8 |
50,4 |
34,0 |
8,46 |
8 |
67,4 |
16,7 |
15,9 |
74,1 |
0,05 |
|||
ВС |
75-100 |
7,0 |
49,8 |
35,2 |
14,6 |
0 |
70,6 |
29,3 |
0 |
100 |
0,01 |
|||
С |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Почвенный поглощающий комплекс на 65 - 70% насыщён Ca2+, меньшая доля приходится на Mg2+. В горизонтах А - В2 в поглощающем комплексе участвует H+. Поэтому реакция водной суспензии рН колеблется в пределах 6,0 - 7,0 и только в горизонте С достигает 7,2. Значительное содержание гумуса, а также преимущественно тяжелосуглинистых механический состав обеспечивают высокую ёмкость поглощения катионов (до 50,4 мк-экв/100 г. почвы), способствуют формированию водопрочной структуры, пропитанной гумусовыми веществами.