Fjölrit RALA - 15.06.2004, Síða 19

Fjölrit RALA - 15.06.2004, Síða 19
Volcanic soils: an overview and new perspectives Randy A. Dahlgren1, Masami Nanzyo2 and Masahiko Saigusa2 1 University of Califomia - Davis, USA; 2Tohoku University - Sendai, Japan Volcanoes are revered and feared for their awesome and devastating emptions that obliterate terrestrial ecosystems, and often cause tremendous casualties to humans and wildlife. Yet from these ashes of devastation arise some of the most productive soils in the world with the capacity to sustain high human population densities. Soils formed in volcanic ejecta have many distinctive physical, chemical and mineralogical properties that are rarely found in soils derived from other parent materials. These distinctive properties are largely attributable to the formation of noncrystalline materials (e.g., allophane, imogolite, ferrihydrite) containing variable charge surfaces, and the accumulation of organic matter. The nature and properties of volcanic soils have been intensively studied, yet the unifying principles conceming their genesis, mineralogy, biological properties and agronomic utilization have not been fully estabhshed. The bulk of previous research has focused on volcanic soils formed in the humid-temperate environment. In contrast, there is a paucity of information regarding volcanic soils formed in tropical, arid and cold regions. There is a strong need for a comprehensive global analysis of existing data to establish thresholds in soil genesis (especially between competing soil groups) and mineralogical transformations. Transitions between allophanic and nonallophanic Andosols are not fully understood, nor are transitions between dominance by noncrystalline (e.g., allophone, imogolite, ferrihydrite) versus crystalline (e.g., halloysite, 1:1- 2:1 mixed layer clays) mineralogical assemblages. A key to establishing threshold conditions is to understand processes regulating aqueous aluminum and silica activities and kinetic factors regulating aqueous-solid phase interactions. There are numerous opportunities to apply our knowledge of volcanic soils to important environmental issues. Unique properties of volcanic soils, such as high anion exchange capacity, provide opportunity for attenuating nitrate leaching in agricultural systems and potential for utilization in low-level radioactive waste disposal sites to retain radioactive anions (e.g., iodine, technetium). Similarly, the abundance of noncrystalline materials and organic matter provides a high capacity to retain heavy metals, trace elements (cations and anions) and organic compounds making volcanic soils a good candidate for disposal of biosolids. Volcanism plays an important role in the global carbon cycle, representing a primary source and sink for carbon. Soils formed in volcanic materials contain the largest accumulations of organic carbon among the mineral soil orders. Understanding the mechanisms by which organic matter is preserved in these soils may contribute to management techniques to sequester carbon as soil organic matter. Given our understanding of the nature and properties of volcanic soils, there is an opportunity to apply this knowledge to agronomic management practices that provide for sustainable production of food, fiber and forage. Within the concept of sustainable management, there is a lack of knowledge conceming the interaction of biological processes with chemical and physical soil properties of Andosols. The differences in the agricultural productivity among Andosols are largely attributed to the colloidal composition in the rooting zone, namely allophanic versus nonallophanic. Nitrogen and phosphoms cycling, aluminum toxicity, acidity amelioration, mycorrhizae interactions and protection from soil pathogens require additional research in terms of their role in soil quality and sustainable management practices. Phosphorus is often a growth-limiting nutrient for agricultural production in volcanic soils. In young volcanic soils, apatite plays an important role in providing phosphorus for revegetation and crop production without addition of phosphoms fertilizers. Under low phosphoms availability, inoculation with mycorrhizae fungi greatly enhances 8
Síða 1
Síða 2
Síða 3
Síða 4
Síða 5
Síða 6
Síða 7
Síða 8
Síða 9
Síða 10
Síða 11
Síða 12
Síða 13
Síða 14
Síða 15
Síða 16
Síða 17
Síða 18
Síða 19
Síða 20
Síða 21
Síða 22
Síða 23
Síða 24
Síða 25
Síða 26
Síða 27
Síða 28
Síða 29
Síða 30
Síða 31
Síða 32
Síða 33
Síða 34
Síða 35
Síða 36
Síða 37
Síða 38
Síða 39
Síða 40
Síða 41
Síða 42
Síða 43
Síða 44
Síða 45
Síða 46
Síða 47
Síða 48
Síða 49
Síða 50
Síða 51
Síða 52
Síða 53
Síða 54
Síða 55
Síða 56
Síða 57
Síða 58
Síða 59
Síða 60
Síða 61
Síða 62
Síða 63
Síða 64
Síða 65
Síða 66
Síða 67
Síða 68
Síða 69
Síða 70
Síða 71
Síða 72
Síða 73
Síða 74
Síða 75
Síða 76
Síða 77
Síða 78
Síða 79
Síða 80
Síða 81
Síða 82
Síða 83
Síða 84
Síða 85
Síða 86
Síða 87
Síða 88
Síða 89
Síða 90
Síða 91
Síða 92
Síða 93
Síða 94
Síða 95
Síða 96
Síða 97
Síða 98
Síða 99
Síða 100
Síða 101
Síða 102
Síða 103
Síða 104
Síða 105
Síða 106
Síða 107
Síða 108
Síða 109
Síða 110
Síða 111
Síða 112
Síða 113
Síða 114
Síða 115
Síða 116
Síða 117
Síða 118
Síða 119
Síða 120
Síða 121
Síða 122
Síða 123
Síða 124
Síða 125
Síða 126
Síða 127
Síða 128
Síða 129
Síða 130
Síða 131
Síða 132
Síða 133
Síða 134
Síða 135
Síða 136
Síða 137
Síða 138
Síða 139
Síða 140
Síða 141
Síða 142
Síða 143
Síða 144
Síða 145
Síða 146
Síða 147
Síða 148
Síða 149
Síða 150
Síða 151
Síða 152
Síða 153
Síða 154
Síða 155
Síða 156
Síða 157
Síða 158
Síða 159
Síða 160

x

Fjölrit RALA

Beinleiðis leinki

Hvis du vil linke til denne avis/magasin, skal du bruge disse links:

Link til denne avis/magasin: Fjölrit RALA
https://timarit.is/publication/1497

Link til dette eksemplar:

Link til denne side:

Link til denne artikel:

Venligst ikke link direkte til billeder eller PDfs på Timarit.is, da sådanne webadresser kan ændres uden advarsel. Brug venligst de angivne webadresser for at linke til sitet.