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土壤镁素形态

[db:作者]2021-02-13 07:44:20农业百科50人已围观

简介土壤镁素形态

  土壤镁素形态 : 土壤中含镁物质的化学结合形式或存在状态。
矿物态镁
存在于原生矿物和次生粘土矿物中的镁。常见的含镁矿物见下表。

土壤中的含镁矿物


矿物种类 MgO(g/kg) 矿物结构
辉石
闪 石
橄榄石
蛇纹石
蛭石
绿泥石
白云母
100~180
30~250
380~470
490
200~280
120~340
200
链状硅酸块
链状硅酸块
硅酸块“侵入体”
1:1矿物
层状硅酸块
层状硅酸块


橄榄石、辉石、角闪石、黑云母等,都是在成土过程中首先被风化破坏的矿物。这些矿物容易风化的原因,一方面由于某些含镁矿物的硅酸盐结构中硅氧四面体的独立性较强,如橄榄石基本上是由独立四面体构成,易于风化。另一方面,某些含镁硅酸盐虽是层状结构的(如黑云母),但其铝氧八面体中的部分Al3+为Mg2+所代替,因而其晶格电荷数量和离子大小(孔穴填充)都发生了变化,使黑云母较易风化。同时黑云母中的Fe2+易于氧化,在氧化过程中也有促使晶格离子变化,从而促进风化的作用。不同的硅酸盐矿物由于其结构特征不同,其风化难易也有差别。硅氧四面体独立程度愈大的,其抗风化能力就愈弱,也就愈易风化。这些矿物抗风化能力的次序为:黑云母>角闪石>辉石>橄榄石。这些含镁矿物和长石、石英等非含镁矿物比较起来,都是较易风化的。因此在风化程度较高的土壤中,很难找到这些含镁原生矿物。由于含镁原生矿物容易风化,故土壤矿物态镁主要存在于粘土矿物中。此外,土壤中还有许多非硅酸盐的含镁矿物,主要有菱镁石(MgCO3)、白 云石 (CaCO3·MgCO3)、硫酸镁(MgSO4·7H2O)等。它们是土壤中易于溶解的含镁矿物,能为植物提供足够的镁。中国南方大多数土壤的含镁矿物已遭受强烈的风化,而含量较多的高岭石和三水铝石一类粘土矿物又不含镁,故土壤全镁含量低。
非交换性镁
(或称酸溶性镁、缓效性镁) 矿物态镁中能为稀酸(0.05摩尔/升盐酸或1摩尔/升硝酸或0.2摩尔/升盐酸等)溶解的镁。是矿物态镁中较易释放的部分。其数量随所用酸液的浓度而异。在热带及温带土壤中一般为0.4~20毫摩尔(1/2Mg)/100克。常占土壤全镁量的5%~25%,个别高达50%。
交换性镁
吸附在土壤胶体表面上的镁离子,参见土壤交换性镁。
溶液态镁
存在于土壤溶液中的镁离子。每千克土壤含数十至数百毫克,是土壤溶液中含量仅次于钙的一个成分。
此外,土壤中还存在少量有机态镁。
各形态镁的平衡关系
土壤中各种形态镁之间的关系可简单示意如下:



由此式可以看出:第一,矿物态镁在化学和物理风化作用下,逐渐发生破碎和分解,分解产物则参加土壤中各种形态镁之间的转化和平衡。第二,交换性镁和非交换性镁之间存在着平衡关系。非交换性镁可以转化释放为交换性镁,其释放数量和速率受土壤矿物、粘粒含量、土壤酸度、水分状况及非交换态镁和交换态镁的原有含量的影响。交换性镁也可以转化为非交换性镁而被固定。第三,土壤溶液中的镁和交换性镁之间也是一个平衡关系。但其平衡速度较快。溶液态镁随交换性镁和镁的饱和度增加而增多。溶液态镁容易淋失。淋失量次于钙而高于钾。土壤pH值越低,镁的淋失也越严重。施用过磷酸钙和钾肥将加重镁的流失。随着钾肥的陪伴阴离子的不同,对土壤镁的流失影响也各异。通常是:氯化钾的影响>硫酸钾>碳酸钾>磷酸钾。
有效性
不同形态镁对植物的有效性不同。矿物态镁属难溶性,只有经过风化释放后,才能为植物利用。在一定条件下,非交换性镁也可为某些植物利用,可视作潜在有效性镁。土壤中的有效态镁主要是交换性镁和溶液态镁,其中以交换性镁为主,并统称为有效态镁。交换性镁的含量、饱和度以及其它陪补离子的种类,影响交换性镁的有效性。

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