Ёмкость катионного обмена (ЕКО)

Одним из показателей, характеризующих почвенный поглощающий комплекс является ёмкость катионного обмена.

Ёмкость катионного обмена (ЕКО) - максимальное содержание катионов, которое может удержать почва в обменно-поглощённом состоянии. ЕКО выражается в ммоль(экв)/100 г.

Величина ЕКО зависит от следующих факторов:

1) гранулометрический состав

Крупные фракции гранулометрический элементов, состоящие в основном из первичных минералов, практически не участвуют в обменных реакциях. С уменьшением размера гранулометрических элементов и увеличением в их составе количества глинистых минералов ЕКО существенно возрастает:

2) минералогический состав почв

Ёмкость катионного обмена различных минералов варьирует в широких пределах:

3) содержание и качественный состав органического вещества

Наличие в составе почвенного поглощающего комплекса органических коллоидов определяет зависимость ЕКО от содержания в почве органического вещества. Вклад органического вещества в ЕКО почвы, в зависимости от его содержания варьирует от 20 до 70 %.

Строение минеральной (слева) и органической (справа) коллоидных частиц

Величина ЕКО в гумусовых веществах составляет:

4) реакция среды

Реакция среды существенно влияет на величину ЕКО. С увеличением рН возрастает ионизация функциональных групп глинистых минералов, в реакции обмена помимо карбоксильных групп гумусовых веществ дополнительно включаются их спиртовые и фенольные гидроксиды.

В щелочной среде происходит перезарядка амфотерных коллоидов и они приобретают способность к обменному поглощению катионов. всё это способствует увеличению ЕКО почвы по мере возрастания рН.

ЕКО в различных типах почв

Для получения стабильных результатов принята стандартизация метода определения ЕКО. В настоящее время ёмкость катионного обмена определяют по количеству поглощённого иона Ba2+ (нейтральный катион, которого в почве крайне мало) при рН 6,5.

В зависимости от типа почвы ёмкость катионного обмена может варьировать в следующих пределах:

Мероприятия по улучшению состава почвенного по­глощающего комплекса

Изменение состава поглощённых катионов проводят, главным образом, путём введения кальция в почвенный поглощающий комплекс, с помощью химической мелиорации почв.

На кислых почвах основным мероприятием является известкование, т.е. внесение в почву материалов, содержащих карбонат кальция (СаСO3), а на щелочных - гипсование, т.е. внесение в почву гипса (CaSO4).

В первом случае кальций замещает в почвенном поглощающем комплексе обменные катионы H⁺ и Аl₃⁺, во втором – Na⁺.