Essential elements can occur in one

Essential elements can occur in one or more of three physical forms: solid, liquid or gas.
We tend to deal primarily with solid and liquid forms of the elements in soils, but the non-mineral elements as well as nitrogen and sulfur can also occur in gaseous forms under
certain soil conditions.
SOIL FERTILITY BASICS Chapter 1 Basic Concepts 4
The chemical form of an element strongly influences how a nutrient reacts with other
elements and compounds found in the soil. The nutrient elements can each occur in
several forms, but we need to consider those which commonly occur in the soil (Table 1).
Ionsare elements or groups of elements which occur as charged particles. Cationsare
ions with positive charges, and anionshave a negative charge. Sodium chloride, or table
salt, is a common ionic solidwhich dissolves readily in water to release sodium cations
and chloride anions. Ionic solids commonly found in the soil include silicate clays, iron
and aluminum hydroxides and numerous compounds containing phosphorus and other
essential elements. Obviously, these ionic solids are sparingly soluble, and do not readily
release their ions when mixed with water. Because of their unique structure, silicate clays
actually occur in the soil as solids with a net negative charge, a fact we will consider later
when we discuss cation exchange capacity (CEC) in Chapter 2. Other nutrients, such as
boron, occur as uncharged molecules which react very weakly with the soil.
Soil organic matter contains large amounts of carbon, which results in many complex
types of structures and chemical properties. But basically, organic matter reacts in the
soil like a tiny, spongy solid with a large amount of negative charge. Many of its complex
structures also react strongly with smaller organic molecules, such as pesticides and root
exudates.
Soil nitrogen is the most difficult nutrient to characterize: it occurs in organic and
inorganic forms, in solution and as a gas, and as cation and an anion. Plant roots absorb
only the inorganic forms. Common forms of N contained in fertilizers and fresh manures
include ammonia, urea, ammonium and nitrate. Ammonia (NH
3
), a gas, reacts rapidly
with soil water to form the positively charged ammonium (NH4
+
) cation. Urea -
CO(NH2
)
2
- is rapidly converted from the solid or liquid form by the urease enzyme to
the ammonia form. When urea or fresh manure is applied to the soil surface, N loss as
gaseous ammonia is possible, especially with warm, dry conditions and a soil high pH. If
incorporated or watered into the soil, urea is changed in rapid succession ammonia and on
to ammonium. The positive charged ammonium ion is held by the negative charges of the
soil. This prevents ammonium leaching except in low CEC soils.
Potassium, calcium, magnesium, manganese, zinc, iron and copper also occur as cations.
Potassium and ammonium both have a single positive charge, while the remaining cations
have two or more positive charges. In general, the higher the charge of a cation, the more
strongly it is attracted to the negative charge sites of the soil. When the sum of the
positively charged nutrients exceeds the soil's capacity to hold nutrients, K
+
and NH4
+
will
leach before nutrients such as Ca
++
and Mg
++
. Leaching of K
+
occurs primarily in deep
sands with low CEC. In addition to their high positive charge, the cationic micronutrients
react in other ways with the soil to form very strong bonds. They are not subject to
leaching under normal conditions.
Microorganisms convert ammonium to the nitrate (NO3
-) anion. The negatively charged
nitrate is repelled by the negative charges of the soil and is readily leached when water
passes through the soil. Chloride (Cl
-) reacts similar to nitrate. Although elemental S
may be added to the soil in fertilizers, and organic S is found in plant residues and soil
organic matter, the sulfate anion (SO4
2-) is the most common form taken up by plants.
Microorganisms are also involved in the break down of elemental and organic S to the
sulfate form. Because sulfate and molybdate (MoO
4
2-) have two negative charges, they
are repelled by the charge of the soil. But they may react weakly with positively charged
sites, such as occur on iron oxides. Even though these elements are not strongly bound
under normal condition, they do not leach as readily as nitrate and chloride, and are
frequently observed to increase in subsoil horizons having higher clay content and lower
pH.
Inorganic phosphorus (P) occurs as an anion with either one or two negative charges,
depending on soil pH. While anions normally leach, P does not. Phosphorus reacts very
SOIL FERTILITY BASICS Chapter 1 Basic Concepts- 5
strongly with Fe
3+
, Al
3+
and Ca
2+
in soil solution, and with soil solids such as iron
oxides, iron and aluminum hydroxides, broken edges of clays, and lime. The strength of
these reactions limit the movement of P to less than a few inches even in very sandy soils.
Boron occurs as a leachable, uncharged molecule (boric acid, H3BO3
), which reacts very
weakly with soil clays.

Kết quả (Việt) 2:

Yếu tố quan trọng có thể xảy ra ở một hoặc nhiều hơn trong ba hình thức vật lý:. Rắn, lỏng hoặc khí
Chúng tôi có xu hướng để đối phó chủ yếu với các thể rắn và lỏng của các nguyên tố trong đất, nhưng các yếu tố phi khoáng sản cũng như nitơ và lưu huỳnh cũng có thể xảy ra ở thể khí trong
điều kiện nhất định trong đất.
ĐẤT SINH CƠ BẢN Chương 1 Các khái niệm cơ bản 4
Các hình thức hóa học của một nguyên tố có ảnh hưởng mạnh mẽ như thế nào một chất dinh dưỡng khác phản ứng với
các yếu tố và các hợp chất được tìm thấy trong đất. Mỗi các yếu tố dinh dưỡng có thể xảy ra trong
nhiều hình thức, nhưng chúng ta cần phải xem xét những người mà thường xảy ra trong đất (Bảng 1).
Ionsare yếu tố hoặc nhóm các yếu tố xảy ra khi các hạt tích điện. Cationsare
ion có điện tích dương, và anionshave một điện tích âm. Natri clorua, hoặc bảng
muối, là một solidwhich ion thông thường dễ dàng hòa tan trong nước để phát hành các cation natri
clorua và anion. Chất rắn ion thường được tìm thấy trong đất bao gồm đất sét silicate, sắt
và nhôm hydroxit và nhiều hợp chất có chứa phốt pho và các
yếu tố cần thiết. Rõ ràng, các chất rắn ion là ít tan, và không dễ dàng
giải phóng ion của họ khi trộn với nước. Do có cấu trúc độc đáo của họ, đất sét silicate
thực sự xảy ra trong đất là chất rắn với một điện tích âm net, một thực tế, chúng tôi sẽ xem xét sau
khi chúng tôi thảo luận về khả năng trao đổi cation (CEC) trong Chương 2. chất dinh dưỡng khác, chẳng hạn như
bo, diễn ra khi không tích phân tử này phản ứng rất yếu với đất.
Soil chất hữu cơ có chứa một lượng lớn carbon, mà kết quả trong nhiều phức tạp
các loại cấu trúc và tính chất hóa học. Nhưng về cơ bản, các chất hữu cơ phản ứng trong
đất như một nhỏ, xốp rắn với một số lượng lớn các điện tích âm. Nhiều người trong số phức tạp của nó
cấu trúc cũng phản ứng mạnh mẽ với các phân tử hữu cơ nhỏ hơn, chẳng hạn như thuốc trừ sâu và gốc
xuất tiết.
Soil nitơ là chất dinh dưỡng khó khăn nhất để mô tả: nó xảy ra trong hữu cơ và
vô cơ dạng, trong dung dịch và là một chất khí, và như cation và một anion. Rễ cây hấp thụ
chỉ các dạng vô cơ. Hình thức phổ biến của N chứa trong phân bón và phân tươi
bao gồm amoniac, urê, amoni và nitrat. Amoniac (NH
3
), một loại khí, phản ứng nhanh chóng
với các nước trong đất để hình thành các điện tích dương amoni (NH4
+
) cation. Urea -
CO (NH2
)
2
- đang nhanh chóng chuyển đổi từ dạng rắn hoặc lỏng bởi các enzyme urease để
dưới dạng amoniac. Khi urê hoặc phân tươi được áp dụng cho các bề mặt đất, N mất mát như
amoniac khí là có thể, đặc biệt là với điều kiện ấm, khô và đất có độ pH cao. Nếu
kết hợp hoặc tưới vào đất, urê được thay đổi trong kế nhanh chóng và amoniac vào
để amoni. Các tính tích cực ion amoni được tổ chức bởi các điện tích âm của
đất. Điều này ngăn cản ammonium được chiết trừ trong đất CEC thấp.
Kali, canxi, magiê, mangan, kẽm, sắt và đồng cũng xảy ra như cation.
Potassium và amoni cả hai đều có một điện tích dương duy nhất, trong khi các cation còn lại
có hai hoặc nhiều hơn tích cực phí. Nói chung, càng cao phụ trách của một cation, càng
mạnh mẽ nó được thu hút vào các trang web điện tích âm của đất. Khi tổng số các
chất dinh dưỡng tích điện dương vượt quá khả năng của đất để giữ chất dinh dưỡng, K
+
và NH4
+
sẽ
thấm trước khi các chất dinh dưỡng như: Ca
++
và Mg
++
. Rò rỉ K
+
xảy ra chủ yếu ở vùng sâu
cát với CEC thấp. Ngoài điện tích dương cao, các vi chất dinh dưỡng cation
phản ứng theo những cách khác với đất hình thành liên kết rất mạnh mẽ. Họ không phải là đối tượng để
lọc trong điều kiện bình thường.
Các vi sinh vật chuyển hóa ammonium nitrate (NO3
-) anion. Các điện tích âm
nitrate được đẩy lùi bởi các điện tích âm của đất và được dễ dàng rửa trôi khi nước
đi qua đất. Clorua (Cl
-) phản ứng tương tự như nitrate. Mặc dù nguyên tố S
có thể được bổ sung vào đất trong phân bón, và S hữu cơ được tìm thấy trong tàn dư thực vật và đất
chất hữu cơ, các anion sunfat (SO4
2-) là hình thức phổ biến nhất được đưa lên bởi các nhà máy.
Các vi sinh vật cũng được tham gia vào việc phá vỡ xuống của nguyên tố hữu cơ và S với
hình thức sulfate. Bởi vì sulfate và molybdate (Moo
4
2-) có hai điện tích âm, họ
đang bị đẩy lui bởi trách của đất. Nhưng họ có thể phản ứng một cách yếu ớt với điện tích dương
các trang web, chẳng hạn như xảy ra trên các oxit sắt. Mặc dù những yếu tố này không bị ràng buộc mạnh mẽ
trong điều kiện bình thường, họ không thấm dễ dàng như nitrat và clorua, và được
quan sát thường xuyên để tăng tầm lòng đất có hàm lượng sét cao hơn và thấp hơn
pH.
phốt pho vô cơ (P) xảy ra như là một anion với một hoặc hai điện tích âm,
tùy thuộc vào độ pH của đất. Trong khi các anion thường ngấm, P không. Phosphorus phản ứng rất
ĐẤT SINH CƠ BẢN Chương 1 Basic Concepts- 5
mạnh mẽ với Fe
3+
, Al
3+
và Ca
2+
trong dung dịch đất, và với chất rắn đất như sắt
oxit, sắt và nhôm hydroxit, cạnh vỡ của đất sét, và vôi . Sức mạnh của
các phản ứng này hạn chế sự di chuyển của P để ít hơn một vài inches thậm chí trong đất rất cát.
Boron xảy ra như một leachable, phân tử tích điện (acid boric, H3BO3
), mà phản ứng rất
yếu với đất sét đất.