Дослідження показують, що різні колоїди коагулюють неоднаково. Деякі з них здатні переходити в золь одразу ж після змочування висушеного колоїду водою, а інші після висушування взагалі втрачають здатність розчинятися. Деякі з них можуть стати необоротними після їх коагуляції багатовалентними катіонами, зате відновлюють оборотність після заміни багатовалентних катіонів одновалентними. Подібні зміни відбуваються з ґрунтовими колоїдами — глиною та гумусом. Щоправда, колоїди глини не чутливі до висушування при низьких температурах, тоді як гумус після такого ви-сушування стає частково необоротним. Такі властивості ґрунтових колоїдів суттєво коригують поведінку глини та гумусу в реальних грунтах, впливаючи на їх агрофізичні властивості (пухкість, здатність до набрякання, опір обробітку, утворення ґрунтової структури тощо).

Органо-мінеральні взаємодії при утворенні ҐВК. Яку ж роль в явищах вбирання відіграють мінеральні колоїди глини, а яку — гумусу (органічні колоїди)? Одразу нагадаю, що в ґрунтах мінеральні та органічні колоїди не розділені, а об'єднані в органо-мінеральні колоїдальні комплекси. Механізм їх утворення по-різному висвітлюється в літературі. Так, М.М. Кононова вважає, що глина та гумус міцно зв'язані між собою через залізокомплекси. На Думку інших дослідників, при поєднанні гумусу і глини мають місце як адсорбція, так і хімічні реакції. За даними Д.В. Хана, органо-мінеральні комплекси утворюються у ґрунті внаслідок вбирання гумінових кислот глинистими мінералами як на поверхні кристалів (каолініт), так і в міжпакетних пустотах (монтморилоніт). Такої ж думки дотримуються П.А. Власюк та І.Д. Седлецький, які підкреслюють, що в мінеральній частині чорнозему переважає монтморилоніт і тому міцність «глино-гумусових комплексів» зумовлюється з'єднанням гумусових речовин з монтморилонітом за рахунок позитивних валентностей, які виникають, як зазначено вище, в місцях розлому його кристалів та внаслідок ізоморфного заміщення алюмінію та силіцію на титан, ванадій, хром тощо. Вільні позитивні заряди можуть виникати і в разі заміни в структурі монтморилоніту силіцій-кисневих тетраедрів на аніони РО%~ та ВО|~. Ці дослідники вважають, що міцний зв'язок гумусу з глиною можливий тільки за рахунок позитивних валентностей на поверхнях глинистих часточок, на розломах кристалів або навіть у міжпакетниках. М.І. Горбунов також вважає, що гумінові кислоти вбираються мінеральними колоїдами дискретно (мозаїчно) в місцях поширення позитивних зарядів на поверхнях глинистих часток, а домінуючі на цих поверхнях негативні валентності залишаються вільними. Навряд чи є можливість необоротного з'єднання гумусових речовин у міжплощинних пустотах: міцели гумусових речовин є надто вели-кими, щоб проникати в них.

О.Н. Соколовський описав два шляхи утворення органо-міне-ральних колоїдних комплексів у грунтах:

1) при поєднанні органічних та мінеральних колоїдних часток з допомогою кальцію:

R2Оз — Са — гумус;

2) шляхом взаємної коагуляції (дегідратації) міцел органічних та мінеральних колоїдів: ,|

R203<OH +2НООС - гумус ——R2О3<OOC-гумус + 2Н20.

Подібними формами зв'язку гумусу з глиною Є.М. Гапон, О.Ф. Тюлін та інші пояснювали будову органо-мінерального колоїдального комплексу ґрунтів. Численні результати досліджень дають змогу дійти висновку, що при його формуванні одночасно відбуваються поєднання через кальцій і взаємна коагуляція. Утворені при цьому комплекси виявляють неоднакову стійкість проти руйнування. Якщо для руйнування органо-мінеральних комплексів, що утворилися в першому з описаних випадків, достатньо замінити кальцій на одновалентний натрій або калій, то руйнування органо-мінеральних комплексів, утворюваних у другому випадку, стає можливим лише після повного окиснення (спалювання) гумусу.

Схема О.Н. Соколовського передбачає дві форми безпосередніх зв'язків гумусу з глиною: оборотну — через містки з багатовалентних катіонів та необоротну — взаємною коагуляцією між різнойменне зарядженими колоїдами гумусу та глини. Отже, з цих двох форм зв'язків єдиним шляхом необоротного закріплення гумусу у ґрунтах можна вважати лише його зв'язок з глиною. Це положення досі підтверджувалося тільки теоретично, бо гумусові речовини завжди вивчалися як штучно переведені у кислотну форму ретельним діалізом.

Це означає, що такі ненасичені основами електронегативні гумусові речовини з інактивованими аміногрупами можуть необоротно взаємодіяти тільки з позитивними валентностями на поверхні глинистих часток, а з домінуючими на глинистих часточках негативними валентностями такі гумусові речовини можуть поєднуватися тільки зворотно через містки з багатовалентних катіонів. Однак це дуже нестійкий зв'язок, бо багатовалентні катіони можуть бути заміщені одновалентними, які постійно з'являються в ґрунтовому розчині внаслідок вивітрювання, мінералізації органогенних решток тощо.

Оскільки співвідношення SіО2 : R2Оз в фунтах становить 3,0 - 3,5, це обмежує кількість позитивних валентностей на поверхнях глинистих часточок. Отже, гумусові кислоти в цих випадках повинні необоротно адсорбуватися дискретно (мозаїчно), нейтралізуючи цю незначну кількість позитивних зарядів. У таких випадках і гумусу в ґрунті буде обмаль.

Проте добре відомо, що при декальціюванні ґрунтів одновалентними основами пептизується і виділяється з ґрунту не більше ніж 50 %