Поглотительная способность — это свойство почвы поглощать и удерживать растворенные или взвешенные в воде твердые вещества, газы, а также живые микроорганизмы.
ППК способен поглощать вещества, вносимые в почву или образовавшиеся в ней. Известный ученый К. К. Гедройц, изучая явление поглощения почвой других веществ, выделил 5 видов поглотительной способности почвы: механическую, биологическую, физико-химическую, физическую и химическую.
Механическая поглотительная — это способность почвы механически задерживать в своих порах твердые частички.
Биологическое поглощение обусловливается жизнедеятельностью микроорганизмов, которые усваивают из почвенного раствора питательные вещества и используют их для построения своего тела.
Физико-химическая, или обменная, поглотительная способность обусловливается свойством коллоидных частиц почвы поглощать из почвенного раствора катионы и анионы, а физические — адсорбировать на своей поверхности целые молекулы.
Химическая поглотительная способность почвы заключается в том, что растворенные в почвенном растворе соединения могут реагировать между собой или с твердой частью почвы, вследствие чего выпадают в осадок и удерживаются в почве.
Физико-химическая поглотительная способность — очень важное свойство почвы. Питательные элементы для растений в форме ионов могут быть в почвенном растворе или в адсорбированном состоянии на поверхности почвенных коллоидов.
Между почвенным раствором и твердой частью почвы происходит обмен ионов. Корневые волоски имеют свойство усваивать питательные вещества из почвенного раствора, а также ионы, которые находятся в адсорбированном состоянии. Благодаря физико-химической поглотительной способности питательные элементы, в том числе и внесенные с минеральными удобрениями, не вымываются с почвы, а удерживаются на поверхности почвенных частиц и используются растениями.
Соли, содержащиеся в почвенном растворе, диссоциируют, то есть распадаются на частички, заряженные положительно (катионы) и отрицательно (анионы). Между почвенным поглощающим комплексом и почвенным раствором происходит обмен катионов.
Если в почве много ионов калия, то из почвенного поглощающего комплекса в раствор будут поступать катионы кальция, а при внесении извести в раствор вытесняется одновалентный катион калия. Таким образом, ионы питательных веществ могут находиться как в поглощенном состоянии, так и в почвенном растворе.
Энергия поглощения катионов зависит от их валентности и атомной массы: чем больше валентность, а в пределах одинаковой валентности чем больше атомная масса, тем выше энергия поглощения (за исключением водорода).
Количество катионов, которые может поглотить почва, называется емкостью поглощения, или емкостью обмена, и выражается в миллиграмм-эквивалентах (мг-экв) на 100 г почвы. Чем больше в почве глинистых частиц и гумуса, тем больше ее емкость поглощения. Так, супесчаные дерново-подзолистые почвы имеют емкость поглощения 5—10 мг-экв, суглинистые серые лесные почвы— 10—20, а суглинистые черноземы — 30—50 мг-экв на 100 г почвы и больше.
Чрезвычайно важное значение для многих свойств почвы, в частности для ее плодородия, имеет состав поглощенных ионов. Двухвалентные катионы кальция и магния (Са2+, Mg2+), как уже упоминалось, способствуют коагуляции почвенных коллоидов и образованию структуры почвы. Эти катионы агрономически наиболее ценные. Одновалентные катионы калия, натрия, водорода, аммония (К+, Na+, Н+, NH+) пептизируют почвенные коллоиды, не способствуют образованию структуры почвы, приводят к ухудшению физико-механических и водно-физических свойств. Поглощенный водород также подкисляет почвенный раствор.
Трехвалентные катионы (Al3+, Fe3+) имеют высокое адсорбционное свойство, но в интервале кислотности, которая свойственна почвам (рН 4,5—7,5), растворимость солей алюминия и железа чрезвычайно низкая, поэтому их оксиды содержатся в основном в минеральных коллоидах. Однако в кислых почвах они находятся в поглощенном состоянии, как и в почвенном растворе, обусловливая его подкисление.
Почвы, в которых до 25 % емкости поглощения приходится на Н+ и А13+, считают насыщенными основаниями, а если водород и алюминий составляют свыше 25 % емкости поглощения, это свидетельствует о том, что такие почвы ненасыщены основаниями.
Черноземы, каштановые почвы и сероземы насыщены основаниями, дерново-подзолистые, светло-серые лесные, болотные почвы, красноземы — ненасыщены. Почвы, в поглощающем комплексе которых 15—20 % и больше натрия, называются солонцами.
Наряду с физико-химическим поглощением катионов в почве может иметь место поглощение анионов. По возрастающей способности к адсорбции анионы располагаются следующим образом: С1-, NO3-, O2-. Анионы хлора и нитраты адсорбируются почвой только при наличии коллоидов с высоким содержанием полутораоксидов алюминия и железа при кислой реакции среды (красноземы). Обычно хлориды и нитраты почвой не поглощаются и поэтому легко вымываются. Поскольку они не образуют тяжелорастворимых соединений, содержание их в почве зависит от водного режима и усвояемости растениями.
Анионы фосфорной кислоты хорошо поглощаются всеми почвами, особенно кислыми, богатыми на полутораоксиды, бедными на гумус. Лишь незначительная часть фосфатионов может вступать в обменные реакции с ППК, потому что положительно заряженных коллоидов мало. Кроме обменного поглощения значительную роль в поглощении анионов фосфорной кислоты играют реакции химического осаждения с двух- и трехвалентными катионами кальция, алюминия, железа и др. С ними анионы образуют тяжело растворимые и нерастворимые соли. Вследствие этого понижается доступ фосфатионов для растений, и это явление называют ретроградацией.