一、土壤中的硫
1、主要来源
母质、灌溉水、大气沉降和施肥等。
2、含量
矿质土壤含硫量一般在0.1~0.5g/kg之间,随有机质含量增加而增加。
1、无机态硫
a难溶态硫(固体矿物硫):黄铁矿(FeS2)、闪铁锌矿(ZnS)等;
b水溶性硫:硫酸根(SO42-)、游离的硫化物(S2-);
c吸附态硫:土壤胶体吸附的SO42- 。
2、有机态硫
主要存于动植物残体和腐殖质以及一些经微生物分解形成的较简单的有机化合物中。
湿润地区,以有机硫为主,南方10省统计,有机硫占全硫86%~94%。北方干旱、半干旱地区土壤则以无机硫(CaSO4、Na2SO4)为主。富含有机硫的水田土壤,淹水还原条件下形成H2S、FeS等有害物质;氧化条件下则形成酸性硫酸盐,如Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3等,导致土壤强烈酸化。
1、土壤硫的输入
a大气沉降;
b含硫矿物和生物有机质的施用。
2、土壤硫的输出
主要以硫酸根(SO42-)形态被植物根部吸收,除此之外,叶片也能吸收少量的SO2。
土壤硫循环中,硫酸盐(SO42-)有特别地位
指土壤中含硫的简单有机化合物,在微生物作用下,将有机硫转化成无机硫的过程。在好气情况下,微生物分解土壤有机硫的最终产物是硫酸盐;嫌气条件下,则是硫化物。影响土壤有机硫的矿化因素:新加入土壤中的有机硫的矿化与C/S比值有关,C/S比值小于200时,将发生硫的净矿化。温度低于10℃时,矿化作用受到显著抑制;10~35 ℃时矿化量随温度的升高而增大。土壤水分含量为最大持水量的60%时,矿化作用最强,小于最大持水量的15%或大于最大持水量的80%时均显著减弱,将土壤风干可促进有机硫的矿化。土壤pH7.5左右时矿化量最大,在此pH以下,矿化量随pH的降低而减少,酸性土壤矿化量随石灰施用量的增多而增多。
硫从矿质态被微生物同化为有机态等的过程称为土壤无机硫的生物固定。
氧化还原反应在土壤硫循环中起着非常重要的作用,主要包括SO42-在渍水、缺氧土壤中的还原以及还原态硫(包括S)的氧化(终产物为SO42-)等过程。土壤Eh和pH是影响土壤中硫氧化还原的重要因素。排水不良、还原性强的土壤以及酸度高的土壤,均不利于硫的生物氧化反应。
通常说的土壤硫的吸附与解吸指无机硫酸盐的吸附和解吸。包括静电吸附和专性吸附等。
二、土壤中的钙和镁
1、土壤中钙、镁形态
a矿物态。包括原生矿物和次生矿物,溶解度变化很大,其中石膏(CaSO4·2H2O)的溶解度较高,橄榄石[(Mg、Fe)2SiO4]等易风化释放镁。
b交换态和水溶态。两者均属有效态。一般土壤交换性盐基以交换性Ca2+为主,次为交换性Mg2+。水溶态一般数量很少,既与交换态处于交换平衡,也与某些矿物态处于溶解平衡,如水溶态Ca2+与CaCO3、CaSO4等的平衡。
华北和西北地区土壤以及其它地区的石灰性土壤,富含钙、镁碳酸盐和硫酸盐,水溶态钙、镁可满足植物生长的需要。南方酸性土壤,不仅不含钙、镁碳酸盐,土壤交换性钙、镁也较少,有效钙、镁不足,应适量施用石灰或钙、镁矿质肥料予以补充。
土壤中钙镁含量受母质、气候、植被等因素影响。

