Oxy hóa khử và Độ chua của Đất

Oxy hóa khử và độ chua của đất là những biến số chính chi phối sự sẵn có của chất dinh dưỡng, tính di động của kim loại và hóa học của đất ngập nước và đất bị axit hóa.

Definition

Nghiên cứu về các điều kiện axit-bazơ và oxy hóa-khử trong đất và sự kiểm soát của chúng đối với sự phân loại hóa học và tính di động.

Scope

Chủ đề này bao gồm các nguồn và khả năng đệm của độ chua trong đất, vai trò của nhôm trao đổi, các chuyển đổi oxy hóa khử xảy ra khi đất bị ngập nước, và cách pH và oxy hóa khử cùng kiểm soát sự phân loại và tính di động của các nguyên tố.

Core questions

• Điều gì tạo ra và đệm độ chua của đất?
• Tại sao nhôm trao đổi lại là trung tâm của hóa học đất chua?
• Những thay đổi oxy hóa khử diễn ra như thế nào sau khi đất bão hòa nước?
• pH và oxy hóa khử cùng nhau kiểm soát sự sẵn có của kim loại và chất dinh dưỡng như thế nào?

Key theories

Kiểm soát hóa học đất chua bằng nhôm

Dưới pH trung bình, quá trình thủy phân nhôm trao đổi đệm pH của đất và giải phóng các loài nhôm độc hại, khiến hóa học của nhôm trở thành trung tâm trong hành vi và quản lý đất chua.

Mechanisms

Độ chua của đất phát sinh từ axit cacbonic và axit hữu cơ, quá trình nitrat hóa và lắng đọng axit, và được đệm theo từng giai đoạn bởi cacbonat, bazơ trao đổi, và cuối cùng là quá trình thủy phân nhôm. Khi đất bị ngập nước, oxy bị cạn kiệt và hô hấp của vi sinh vật thúc đẩy quá trình khử nitrat, mangan, sắt và sulfat, làm thay đổi pH và huy động hoặc cô lập các nguyên tố.

Clinical relevance

pH và oxy hóa khử của đất quyết định sự sẵn có của chất dinh dưỡng, độc tính của nhôm và kim loại nặng, và hành vi của các chất gây ô nhiễm, từ đó hướng dẫn các quyết định về bón vôi, thoát nước và cải tạo đất.

History

Việc công nhận nhôm, chứ không chỉ riêng proton tự do, là tác nhân chính gây ra độ chua của đất đã định hình lại khoa học về đất chua vào giữa thế kỷ 20.

Seminal works

• sparks2003
• sposito2008

Frequently asked questions

Tại sao bón vôi lại làm giảm độc tính của nhôm?

Việc tăng pH của đất khiến nhôm hòa tan và nhôm trao đổi kết tủa dưới dạng hydroxit, làm giảm nồng độ các loài nhôm độc hại.