Fjölrit RALA - 15.06.2004, Síða 137

Fjölrit RALA - 15.06.2004, Síða 137
Aluminum solubility in nonallophanic Andosols from northeastern Japan T. Takahashi and M. Nanzyo Graduate School of Agricultural Science, Tohoku University, Japan Introduction Andosols are divided into two major groups on the basis of their colloidal compositions: “allophanic” Andosols dominated by allophanic clay materials and “nonallophanic” Andosols dominated by aluminum (Al) - humus complexes and 2:1 type aluminosilicates. Both groups of Andosols show unique properties characteristic of volcanic ash derived soils, such as high reactivity with phosphate and fluoride ions and a low bulk density. However, there are large differences in soil acidity and A1 toxicity between the two groups of Andosols. Allophanic Andosols are moderate to slightly acid even when the base saturation is very low and rarely contain toxic levels of KCl-extractable Al. In contrast, nonallophanic Andosols are strongly acid when the base saturation is low and possess a high KCl-extractable A1 that shows toxicity to plant roots. The origin and status of the toxic A1 are not yet clear. In this study, we analyzed A1 solubility of A horizons of nonallophanic Andosols from northeastem Japan. Then, we investigated the relationship between 1 M KCl-extractable A1 and organically complexed A1 that is a major A1 pool in nonallophanic Andosols. Finally, we examined the effects of liming (CaC03 treatment) on Al-humus complexes. Materials and methods A horizon samples of nonallophanic Andosols were collected from northeastem Japan. Sampling points were distributed in Aomori, Akita, Iwate and Miyagi Prefectures. As comparisons, we used some allophanic Andosols and a Bhs horizon of a Spodosol. An equilibrium study was conducted to determine the solubility of A1 as a function of pH. A 0.01 M CaCl2 solution was added to soil samples and HCl or NaOH was added to provide a pH range from 3 to 5. After 30 d incubation at 25°C, monomeric A1 concentrations were determined and Al3+ activity was estimated. Extractable A1 (1 M KCl and sodium pyrophosphate (Alp)) was determined to characterize soil aluminum pools. The relationship between A1 saturation (KCl-extractable A1 / effective CEC) and Alp was examined. Based on the lime requirement with respect to a pH of 6.5, the mixture of soil samples and CaC03 was incubated at field water capacity for 30 d. After air drying, the limed and unlimed samples were used for determination of 1 M KCl-extractable Al, Alp, and so on. Results and discussion It is generally assumed that A1 solubility of mineral soils is regulated by a solid Al(OH)3 mineral phase (e.g. gibbsite). However, aqueous A1 concentrations in humus-rich soil horizons are considered to be regulated also by humic substances. Figure 1 shows pH - pAl relations obtained by the equilibrium study. A1 solubility of the allophanic Andosol was nearly identical with that of synthetic gibbsite. The saturation index (SI) of imogolite for the soil calculated from H+, Al3+ and H4SÍO4 activities showed +0.4 to +1.0, indicating slight oversaturation with respect to imogolite. Thus, the allophanic Andosol horizon appears to be in near equilibrium with both Al(OH)3 and imogolite. On the other hand, A1 solubility of the nonallophanic Andosol A horizon and the Spodosol Bhs horizon was lower than gibbsite in the lower pH range and show oversaturation in the higher pH range. These results strongly suggest that the A1 concentration is controlled by ion exchange reaction of H+ and Al3+ ions on negative charges of humus and that A1 solubility is regulated by Al-humus complexes. 113
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.