Base Saturation SOIL FERTILITY BASI

Base Saturation
SOIL FERTILITY BASICS Chapter 1 Basic Concepts- 9
The base cations include K, Ca, and Mg, (and Na, when present) and the base saturation
is the proportion of the CEC occupied by these base cations. For a soil with 0.5 meq of
K, 2.1 meq Ca, 0.4 meq of Mg and a CEC of 4.0 meq/100g , the base saturation is:
(0.5 meq K + 2.1 meq Ca + 0.4 meq Mg) / 4.0 meq CEC = 3.0/4.0 or 75%.
A relatively high base saturation of CEC ( 70 to 80%) should be maintained for most
cropping systems, since the base saturation determines in large measure the availability of
bases for plant uptake , and strongly influences soil pH as well. Low base saturation
levels will result in very acid soils, and potentially toxic cations such as Al and Mn from
the soil (Chapter 3).
Anion Exchange
Although the extent of positive charge on the soil is seldom as large as the negative
charge, broken edges of kaolinite and iron and aluminum minerals in soils of the
southeastern US can develop positively charged sites as the pH begins to drop below 5.5.
These positively charged sites can be significant in the retention of sulfate and phosphate,
especially in subsoil clay layers where pH is normally unaffected by liming.
Soil Solution
Plant nutrients are either bound to the soil or remain dissolved in the soil solution,the
water which surrounds soil particles. From the standpoint of meeting the nutrient
requirements of the plant, the soil solution is the most important place to look. Here, the
nutrients are present in the appropriate ionic form, and readily taken up by the root
system. But the soil solution can supply the nutrient demands for at most, a few days
before it is depleted. In an acre of soil, less than 4 pounds of phosphorous may be present
in the soil solution at any one time. Plants roots are in direct contact only a small portion
of the available soil volume, and most estimates indicate less than 3% of the total uptake
occurs through this mechanism. Instead, the soil solution in contact with the root system
must be constantly replenished from the enormous reserves held by the soil colloids
through the processes of equilibrium and transport.
Equilibrium and Buffering
The soil solution holds most nutrients - especially cations - in proportion to the amounts
held on the soil solids. Plants absorb both cations and anions from the soil solution , and
release small quantities of ions such as H
+
, OH
-, and HCO3
-. These reactions cause
changes in the soil solution such that the ions in soil solution are no longer in equilibrium
, or balance with ions on the soil solids.
For example, when a plant removes a cation such as K
+
from solution, this causes an
imbalance of K
+
in soil solution relative to that found on the soil. As a result, K
+
ions are
desorbed from the soil surface, or dissolved from soil minerals to restore the balance.
This equilibrium process, somewhat like balancing a see-saw, is often called buffering,
and is the reason that soil solution levels change relatively slowly. The buffering of soil
solution concentrations depends greatly on the nature of the soil with which it is in
contact. Soils with low amounts of clay are more rapidly depleted of their soil reserves,
and thus have less buffering capacity than soils with higher clay contents. Certain clay
minerals have higher buffering capacity than others. For this reason, we also need to
closely examine the nature of the soil colloids.
Soil solution can be affected by a factors other than plant uptake and exchange reactions.
Factors which can cause changes in solution concentrations include reactions involving
SOIL FERTILITY BASICS Chapter 1 Basic Concepts 10
soil air, soil organisms, soil organic matter, rainfall and evapotranspiration, mineral
dissolution and precipitation, and addition of plant nutrients as fertilizers and manures
(Fig. 1).
Nutrient Transport
Buffering is important in maintaining the supply of nutrients in soil solution. Ions must
however, still move from the exchange sites or from mineral surfaces to the point of
uptake, since studies show only a small percentage of the uptake occurs by actual root
contact with soil surfaces. Two pathways account for most of the movement. The first is
illustrated by the movement of fertilizer salts from the surface to the subsoil during a rain.
This process, called mass flow, moves ions rapidly through the soil with the free water
present in soil pores. In soils with low water holding capacity, mass flow can result in
leachingof nutrients from the root zone. Mass flow depends on the concentration of the
particular nutrient, the type of interaction between the nutrient and soil colloids, the water
holding capacity of the soil, and the degree of water saturation.
The second process can be illustrated by the movement of fertilizers salts from a band of
fertilizer in a soil at less than field capacity. All soil particles are coated with a thin layer
of water through which ions in solution may move. And just as a drop of ink placed in a
glass of water will eventually spread from a concentrated drop to form a uniformly
colored solution, ions in soil solution will diffuse from points of high concentration to
areas of low concentration. Diffusionis a much slower process than mass flow, but is an
extremely important pathway in the replenishment of the soil solution, especially for
nutrients which react strongly with the soil colloids.

Kết quả (Việt) 2:

Cơ sở Saturation
ĐẤT SINH CƠ BẢN Chương 1 Basic Concepts- 9
Các cation cơ sở bao gồm K, Ca, Mg và, (và Na, khi hiện tại) và độ bão hòa cơ sở
là tỷ lệ của CEC chiếm đóng bởi các cation cơ sở. Đối với đất có 0,5 meq của
K, 2,1 meq Ca, 0,4 meq của Mg và CEC của 4,0 meq / 100g, độ bão hòa cơ bản là:
(0,5 meq K + 2,1 meq Ca + 0,4 meq Mg) / 4,0 meq CEC = 3,0 /4.0 hoặc 75%.
Độ bão hoà cơ sở tương đối cao của CEC (70-80%) nên được duy trì trong hầu hết các
hệ thống cây trồng, kể từ khi bão hòa gốc xác định trong phạm vi rộng, tính sẵn có của
cơ sở cho sự hấp thu thực vật, và ảnh hưởng mạnh mẽ pH đất cũng . Bão hòa cơ sở thấp
mức sẽ dẫn đến đất rất acid, và các cation độc hại tiềm tàng như Al và Mn từ
đất (Chương 3).
Anion Trao đổi
Mặc dù mức độ điện tích dương vào đất hiếm khi lớn như tiêu cực
phí, cạnh bị hỏng của kaolinite và khoáng chất sắt và nhôm trong đất của
Mỹ Đông Nam có thể phát triển các trang web điện dương như pH bắt đầu giảm xuống dưới 5.5.
Những trang web này mang điện tích dương có thể là đáng kể trong việc lưu giữ sulfate và phosphate,
đặc biệt là trong các lớp đất sét lòng đất nơi pH là bình thường không bị ảnh hưởng bởi bón vôi.
Soil Giải pháp
dinh dưỡng thực vật hoặc là bị ràng buộc vào đất hoặc vẫn hòa tan trong dung dịch đất, các
nước trong đó bao quanh hạt đất. Từ góc độ của các chất dinh dưỡng đáp ứng
yêu cầu của các nhà máy, các dung dịch đất là nơi quan trọng nhất để xem xét. Ở đây, các
chất dinh dưỡng có mặt trong các dạng ion thích hợp, và sẵn sàng đưa lên bởi các gốc
hệ thống. Nhưng dung dịch đất có thể cung cấp các nhu cầu dinh dưỡng cho ít nhất, một vài ngày
trước khi nó bị cạn kiệt. Trong một mẫu đất, ít hơn 4 kg phốt pho có thể có mặt
trong dung dịch đất tại một thời điểm. Cây rễ tiếp xúc trực tiếp chỉ là một phần nhỏ
của khối lượng đất có sẵn, và hầu hết các ước tính cho thấy ít hơn 3% tổng lượng hấp thụ
xảy ra thông qua cơ chế này. Thay vào đó, các giải pháp đất tiếp xúc với hệ thống rễ
phải liên tục được bổ sung từ nguồn dự trữ rất lớn được tổ chức bởi các keo đất
. thông qua các quá trình của sự cân bằng và giao thông vận tải
cân bằng và Đệm
Các dung dịch đất nắm giữ hầu hết các chất dinh dưỡng - đặc biệt là các cation - tương ứng với số tiền
tổ chức vào các chất rắn đất. Thực vật hấp thụ cả các cation và anion từ dung dịch đất, và
phát hành với số lượng nhỏ của các ion như H
+
, OH
-, và HCO3
-. Những phản ứng này gây ra
những thay đổi trong dung dịch đất như vậy mà các ion trong dung dịch đất không còn ở trạng thái cân bằng
, hoặc cân bằng với các ion trên các chất rắn đất.
Ví dụ, khi một nhà máy bỏ một cation như K
+
ra khỏi dung dịch, điều này gây ra một
sự mất cân bằng của K
+
trong dung dịch đất tương đối để được tìm thấy trên đất. Kết quả là, K
+
ion được
desorbed từ mặt đất, hoặc hòa tan các khoáng chất từ đất để khôi phục lại sự cân bằng.
Quá trình này cân bằng, cân bằng phần nào giống như một see-saw, thường được gọi là bộ nhớ đệm,
và là lý do mà mức độ dung dịch đất thay đổi tương đối chậm. Các đệm của đất
nồng độ dung dịch phụ thuộc rất lớn vào tính chất của đất mà nó đang ở trong
liên lạc. Đất có lượng đất sét đang cạn kiệt nhanh hơn dự trữ đất của họ,
và do đó có khả năng đệm dưới đất với nội dung sét cao. Một số đất sét
khoáng chất có khả năng đệm cao hơn so với những người khác. Vì lý do này, chúng ta cũng cần phải
kiểm tra chặt chẽ các tính chất của keo đất.
giải pháp đất có thể bị ảnh hưởng bởi một yếu tố khác hơn là sự hấp thu thực vật và trao đổi các phản ứng.
Các yếu tố có thể gây ra những thay đổi về nồng độ dung dịch bao gồm các phản ứng liên quan đến
ĐẤT SINH CƠ BẢN Chương 1 Cơ bản Các khái niệm 10
không khí đất, sinh vật đất, chất hữu cơ trong đất, lượng mưa và bốc hơi nước, khoáng sản
, giải thể và lượng mưa, và bổ sung các chất dinh dưỡng thực vật như các loại phân bón và phân
(Hình. 1).
Nutrient Giao thông vận tải
Đệm là quan trọng trong việc duy trì việc cung cấp các chất dinh dưỡng trong dung dịch đất . Ion phải
Tuy nhiên, vẫn còn di chuyển từ vị trí trao đổi hoặc từ bề mặt khoáng chất đến mức
hấp thu, vì các nghiên cứu cho thấy chỉ có một phần nhỏ của sự hấp thu xảy ra bởi gốc thực sự
tiếp xúc với bề mặt đất. Chiếm hai con đường đối với hầu hết các phong trào. Việc đầu tiên được
minh họa bởi sự chuyển động của các muối phân bón từ bề mặt đến lòng đất trong một cơn mưa.
Quá trình này, được gọi là lưu lượng, nhanh chóng di chuyển ion qua đất với các nước tự do
có trong lỗ chân lông của đất. Trong các loại đất có khả năng giữ nước thấp, lưu lượng có thể dẫn đến
các chất dinh dưỡng leachingof từ vùng rễ. Lưu lượng phụ thuộc vào nồng độ của các
chất dinh dưỡng đặc biệt, các loại tương tác giữa các chất keo và chất dinh dưỡng trong đất, nước
đang nắm giữ công suất của đất, và mức độ bão hòa nước.
Quá trình thứ hai có thể được minh họa bằng các chuyển động của phân bón từ muối một ban nhạc của
phân bón trong đất ở dưới công suất thực địa. Tất cả các hạt đất được phủ một lớp mỏng
nước thông qua đó các ion trong dung dịch có thể di chuyển. Và cũng giống như một giọt mực được đặt trong một
ly nước cuối cùng sẽ lan rộng từ một giọt tập trung để tạo thành một thống nhất
giải pháp màu, các ion trong dung dịch đất sẽ khuếch tán từ điểm tập trung cao cho
lĩnh vực tập trung thấp. Diffusionis một quá trình chậm hơn nhiều so với lưu lượng, nhưng là một
con đường vô cùng quan trọng trong việc bổ sung của dung dịch đất, đặc biệt là cho
các chất dinh dưỡng mà phản ứng mạnh mẽ với keo đất.