Ґрунти, насичені основами, але у вбирному комплексі яких значне місце належить натрію (солонці, солонцюваті ґрунти), характеризуються несприятливими властивостями. Наявність натрію у ґрунті призводить до пептизації колоїдів - не утворюється агрономічне цінна структура ґрунту. При цьому погіршуються фізичні властивості, повітряний і водний режими. У вологому стані такий ґрунт стає в'язким і клейким, а при підсиханні утворює щільну масу, яка важко обробляється.

Ґрунти, ненасичені основами (підзолисті, дерново-підзолисті, болотні тощо), містять значну кількість обмінних сполук водню та алюмінію. Іони водню не диспергують ґрунтові колоїди, проте як активні іони, вони, поглинаючись, поступово руйнують мінерали ґрунтового вбирного комплексу. Внаслідок цього ґрунт збіднюється на колоїдну фракцію, погіршується його структура і зменшується ємність вбирання. Ґрунти, які містять іони водню, несприятливі у водно-повітряному відношенні (суглинкові запливають, утворюючи щільну кірку на поверхні). Крім того, висока концентрація у розчині іонів водню та алюмінію шкідливо впливає на розвиток кореневої системи рослин.

З увібраними катіонами пов'язана реакція ґрунту. Найсприятливішу (нейтральну або слабко лужну ) реакцію мають ґрунти, насичені кальцієм. Ґрунти, у вбирному комплексі яких містяться водень і алюміній, мають кислу реакцію, аті, які містять увібраний натрій, - лужну.

Обмінні катіони відіграють важливу роль як безпосереднє джерело живлення рослин, вони не вимиваються з ґрунту і водночас відносно легко надходять у розчин і добре засвоюються рослинами.

Поглинуті ґрунтами аніони. Ґрунти виявляють обмінну вбирну здатність не тільки відносно катіонів, а й відносно аніонів. Характер вбирання аніонів залежить від реакції середовища, властивостей аніону та складу ґрунтових колоїдів.

Найактивніше вбирають іони позитивно заряджені колоїди. Вбираються аніони в обмін на іони ОН-, які при кислій реакції ґрунтового розчину відокремлюються від молекул, розміщених на поверхні колоїдної часточки. З аніонів активно вбираються ті, що утворюють з катіонами нерозчинні або малорозчинні сполуки (хімічне вбирання).

На обмінному вбиранні ґрунтується хімічна меліорація (вапнування і гіпсування) ґрунтів і перетворення внесених у ґрунт добрив. Наприклад:

[ГВК]Ca2+Ca2++2NH4NO3 = [ГВК] NH4+ + Са(NО3)2

[ГВК]Ca2+Н+.+3NH4N03 = [ГВК] NH4+

При внесенні водорозчинних фосфорних добрив у ґрунт відбувається реакція, внаслідок якої Са(Н2РО4)2•Н2О переходить у СаНРО4-2Н2О, Са3(РО4)2, АІРО4nН2О або АІ2(ОН)3РО4.

При внесенні калійних добрив відбувається реакція обміну за рівнянням:

[ГВК]Ca2+Ca2+ + 4KCI=[ГВК] + 2CaCI2;

або

[ГВК]Ca2+Ca2+ + 3KCI=[ГВК] + HCI + CaCI2;

При необмінному вбиранні катіонів останні не витісняються катіонами солей і стають недоступними для рослин. Це спричинюється поперемінним висушуванням і зволоженням ґрунту, а також старінням і кристалізацією ґрунтових колоїдних розчинів.

Аніони вбираються в обмін на іони ОН-. За здатністю до вбирання колоїдними часточками аніони можна розмістити в такий ряд:

Cl< NO3 < SO42- <PO43- <OH-.

Як бачимо, чим вища основність кислоти, тим активніше аніони вбираються колоїдами ґрунту. Виняток становлять іони ОН- які характеризуються найбільшою активністю.

М. І. Горбунов аніони ґрунту і добрив за ступенем вбирання поділяє на три групи.

1. Аніони, які добре вбираються ґрунтом. Це аніони фосфорної і деяких
органічних кислот. Вони утворюють із катіонами важкорозчинні сполуки
Са3(Р04)2, FeP04 тощо. Найбільше фосфорної кислоти вбирають
червоноземи, дерново-підзолисті і чорноземні ґрунти (хімічне вбирання).

2. Аніони, які не вбираються і слабко вбираються ґрунтом. До них
належать одновалентні аніони соляної, азотистої та азотної кислот. Маючи однаковий заряд з ґрунтовими колоїдами, вони не вбираються, а залишаються в розчині і не утворюють нерозчинних солей.

3. Аніони, які за ступенем вбирання займають проміжне положення між
цими групами. Це аніони вугільної, сірчаної і кремнієвої кислот. Так ґрунти
насичені іонами Са2+ і Мд2+, характеризуються стійкою структурою,
сприятливими водним і повітряним режимами, що має велике агрономічне
значення. Навпаки, ґрунти, насичені іонами Na+ і Н+, мають несприятливу
структуру, водний і повітряний режими, здатні запливати і утворювати
кірку.

Склад ґрунтового вбирного комплексу впливає на фізичні і хімічні властивості ґрунтового розчину. При застосуванні добрив слід враховувати те, що насичені основами ґрунти мають нейтральну або лужну реакцію, ненасичені - кислу.

5. Хімічна вбирна здатність.

Здатність ґрунту утримувати деякі іони пов'язана з його хімічною вбирною здатністю. Хімічне вбирання тих чи інших іонів у ґрунті залежить від їх здатності утворювати нерозчинні або важкорозчинні солі при взаємодії з іонами, що входять до складу ґрунту. Ці процеси у ґрунтах особливо розвинені відносно розчинних фосфатів (дигідрофосфат-іонів Н2РО4-). Залежно від властивостей ґрунту ці процеси відбуваються по-різному. У нейтральних ґрунтах, які насичені основами і містять деяку кількість вільних карбонатів і гідрокарбонатів кальцію, процес перетворення дигідрофосфату кальцію відбувається так:

Са(Н2РО4)2 + Са (НСО3)2 + 4Н2О = 2СаНРО4•2Н2О + 2Н2СО3

або

Са(Н2РО4)2 + 2Са (НС03)2 = Са3 (Р04)2 + 4Н2С03.

Фосфат кальцію розчиняється значно слабкіше ніж гідро- і дигідрофосфати, тому при його утворенні доступність фосфорної кислоти для рослин знижується. При підкисленні ґрунтового розчину важкорозчинні фосфати кальцію поступово розчиняються. Так, фосфат кальцію при взаємодії з азотною кислотою, яка утворюється в процесі нітрифікації, перетворюється на розчинний дигідрофосфат кальцію:

Ca3(PO4)2+4HNO3=2Ca(H2PO4)2

У кислих ґрунтах, не насичених основами, фосфорна кислота розчинних фосфатів осаджується, в основному, у вигляді фосфатів заліза та алюмінію, тобто малорозчинних і важкодоступних для рослин сполук. Тому фосфорна кислота у червоноземах і дерново-підзолистих ґрунтах закріплюється міцніше і значно стійкіше, ніж у чорноземах і сіроземах. Схематично цей процес перетворення можна подати так:

Fe(OH)3+H3PO4 = FePO4 + 3H2O;

AI(OH)3 + H3PO4= AIPO4 + 3H2O;

Закріплення фосфат-іонів залізом і