Fjölrit RALA - 15.06.2004, Blaðsíða 137

Fjölrit RALA - 15.06.2004, Blaðsíða 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
Blaðsíða 1
Blaðsíða 2
Blaðsíða 3
Blaðsíða 4
Blaðsíða 5
Blaðsíða 6
Blaðsíða 7
Blaðsíða 8
Blaðsíða 9
Blaðsíða 10
Blaðsíða 11
Blaðsíða 12
Blaðsíða 13
Blaðsíða 14
Blaðsíða 15
Blaðsíða 16
Blaðsíða 17
Blaðsíða 18
Blaðsíða 19
Blaðsíða 20
Blaðsíða 21
Blaðsíða 22
Blaðsíða 23
Blaðsíða 24
Blaðsíða 25
Blaðsíða 26
Blaðsíða 27
Blaðsíða 28
Blaðsíða 29
Blaðsíða 30
Blaðsíða 31
Blaðsíða 32
Blaðsíða 33
Blaðsíða 34
Blaðsíða 35
Blaðsíða 36
Blaðsíða 37
Blaðsíða 38
Blaðsíða 39
Blaðsíða 40
Blaðsíða 41
Blaðsíða 42
Blaðsíða 43
Blaðsíða 44
Blaðsíða 45
Blaðsíða 46
Blaðsíða 47
Blaðsíða 48
Blaðsíða 49
Blaðsíða 50
Blaðsíða 51
Blaðsíða 52
Blaðsíða 53
Blaðsíða 54
Blaðsíða 55
Blaðsíða 56
Blaðsíða 57
Blaðsíða 58
Blaðsíða 59
Blaðsíða 60
Blaðsíða 61
Blaðsíða 62
Blaðsíða 63
Blaðsíða 64
Blaðsíða 65
Blaðsíða 66
Blaðsíða 67
Blaðsíða 68
Blaðsíða 69
Blaðsíða 70
Blaðsíða 71
Blaðsíða 72
Blaðsíða 73
Blaðsíða 74
Blaðsíða 75
Blaðsíða 76
Blaðsíða 77
Blaðsíða 78
Blaðsíða 79
Blaðsíða 80
Blaðsíða 81
Blaðsíða 82
Blaðsíða 83
Blaðsíða 84
Blaðsíða 85
Blaðsíða 86
Blaðsíða 87
Blaðsíða 88
Blaðsíða 89
Blaðsíða 90
Blaðsíða 91
Blaðsíða 92
Blaðsíða 93
Blaðsíða 94
Blaðsíða 95
Blaðsíða 96
Blaðsíða 97
Blaðsíða 98
Blaðsíða 99
Blaðsíða 100
Blaðsíða 101
Blaðsíða 102
Blaðsíða 103
Blaðsíða 104
Blaðsíða 105
Blaðsíða 106
Blaðsíða 107
Blaðsíða 108
Blaðsíða 109
Blaðsíða 110
Blaðsíða 111
Blaðsíða 112
Blaðsíða 113
Blaðsíða 114
Blaðsíða 115
Blaðsíða 116
Blaðsíða 117
Blaðsíða 118
Blaðsíða 119
Blaðsíða 120
Blaðsíða 121
Blaðsíða 122
Blaðsíða 123
Blaðsíða 124
Blaðsíða 125
Blaðsíða 126
Blaðsíða 127
Blaðsíða 128
Blaðsíða 129
Blaðsíða 130
Blaðsíða 131
Blaðsíða 132
Blaðsíða 133
Blaðsíða 134
Blaðsíða 135
Blaðsíða 136
Blaðsíða 137
Blaðsíða 138
Blaðsíða 139
Blaðsíða 140
Blaðsíða 141
Blaðsíða 142
Blaðsíða 143
Blaðsíða 144
Blaðsíða 145
Blaðsíða 146
Blaðsíða 147
Blaðsíða 148
Blaðsíða 149
Blaðsíða 150
Blaðsíða 151
Blaðsíða 152
Blaðsíða 153
Blaðsíða 154
Blaðsíða 155
Blaðsíða 156
Blaðsíða 157
Blaðsíða 158
Blaðsíða 159
Blaðsíða 160

x

Fjölrit RALA

Beinir tenglar

Ef þú vilt tengja á þennan titil, vinsamlegast notaðu þessa tengla:

Tengja á þennan titil: Fjölrit RALA
https://timarit.is/publication/1497

Tengja á þetta tölublað:

Tengja á þessa síðu:

Tengja á þessa grein:

Vinsamlegast ekki tengja beint á myndir eða PDF skjöl á Tímarit.is þar sem slíkar slóðir geta breyst án fyrirvara. Notið slóðirnar hér fyrir ofan til að tengja á vefinn.