ปฏิกิริยารีดอกซ์และสภาพความเป็นกรดของดิน
ปฏิกิริยารีดอกซ์และสภาพความเป็นกรดของดินเป็นตัวแปรหลักที่ควบคุมความพร้อมของธาตุอาหาร การเคลื่อนที่ของโลหะ และเคมีของดินที่อิ่มตัวด้วยน้ำและดินที่เป็นกรด
Definition
การศึกษาภาวะกรด-เบสและภาวะออกซิเดชัน-รีดักชันในดิน และการควบคุมชนิดและการเคลื่อนที่ทางเคมีของดิน
Scope
หัวข้อนี้ครอบคลุมแหล่งที่มาและการบัฟเฟอร์ของสภาพความเป็นกรดของดิน บทบาทของอะลูมิเนียมที่แลกเปลี่ยนได้ การเปลี่ยนแปลงรีดอกซ์ที่เกิดขึ้นเมื่อดินอิ่มตัวด้วยน้ำ และวิธีที่ pH และรีดอกซ์ควบคุมชนิดและการเคลื่อนที่ของธาตุร่วมกัน
Core questions
- อะไรคือสิ่งที่ทำให้เกิดและบัฟเฟอร์สภาพความเป็นกรดของดิน?
- เหตุใดอะลูมิเนียมที่แลกเปลี่ยนได้จึงเป็นศูนย์กลางของเคมีดินกรด?
- การเปลี่ยนแปลงรีดอกซ์เกิดขึ้นได้อย่างไรหลังจากการอิ่มตัวของดิน?
- ค่า pH และรีดอกซ์ควบคุมความพร้อมของโลหะและธาตุอาหารร่วมกันได้อย่างไร?
Key theories
- การควบคุมเคมีดินกรดโดยอะลูมิเนียม
- เมื่อค่า pH ต่ำกว่าระดับปานกลาง การไฮโดรไลซิสของอะลูมิเนียมที่แลกเปลี่ยนได้จะบัฟเฟอร์ค่า pH ของดินและปล่อยอะลูมิเนียมที่เป็นพิษออกมา ทำให้เคมีของอะลูมิเนียมเป็นศูนย์กลางของพฤติกรรมและการจัดการดินกรด
Mechanisms
สภาพความเป็นกรดของดินเกิดจากกรดคาร์บอนิกและกรดอินทรีย์ การเกิดไนตริฟิเคชัน และการสะสมของกรด และถูกบัฟเฟอร์เป็นขั้นตอนโดยคาร์บอเนต เบสที่แลกเปลี่ยนได้ และท้ายที่สุดคือการไฮโดรไลซิสของอะลูมิเนียม เมื่อดินถูกน้ำท่วม ออกซิเจนจะลดลงและการหายใจของจุลินทรีย์จะขับเคลื่อนการรีดักชันของไนเตรต แมงกานีส เหล็ก และซัลเฟต ซึ่งเปลี่ยนแปลงค่า pH และทำให้ธาตุเคลื่อนที่หรือถูกกักเก็บ
Clinical relevance
ค่า pH และรีดอกซ์ของดินเป็นตัวกำหนดความพร้อมของธาตุอาหาร ความเป็นพิษของอะลูมิเนียมและโลหะหนัก และพฤติกรรมของสารปนเปื้อน ซึ่งเป็นแนวทางในการตัดสินใจเกี่ยวกับการใส่ปูน การระบายน้ำ และการฟื้นฟู
History
การตระหนักว่าอะลูมิเนียมเป็นตัวการสำคัญของสภาพความเป็นกรดของดิน ไม่ใช่เพียงแค่โปรตอนอิสระเท่านั้น ได้เปลี่ยนแปลงวิทยาศาสตร์ดินกรดในช่วงกลางศตวรรษที่ 20
Related topics
Seminal works
- sparks2003
- sposito2008
Frequently asked questions
- ทำไมการใส่ปูนจึงช่วยลดความเป็นพิษของอะลูมิเนียม?
- การเพิ่มค่า pH ของดินทำให้อะลูมิเนียมที่ละลายน้ำได้และอะลูมิเนียมที่แลกเปลี่ยนได้ตกตะกอนเป็นไฮดรอกไซด์ ซึ่งช่วยลดความเข้มข้นของอะลูมิเนียมที่เป็นพิษ