Sulful in sol

Sulful in sol

Prezenta sulfului intr-o mare varietate de compusi    organici si minerali in sistemul sol-planta-atmosfera se datoreaza cifrelor de oxidare diferite in care se poate gasi, valenta sa variind de la -2, forma cea mai redusa, la +6 , forma cea mai oxidata. In organismele vii, sulful se gaseste in forma redusa. Este component al aminoacizilor si proteinelor. Activeaza si este cofactor a numeroase enzime. Participa la reactiile de oxidoreducere din celule.

In sol, sulful, element sedimentofil, se gaseste atat sub forma organica si sub forma minerala. Mineralele cu sulf cele mai raspandite sunt: pirita FeS₂, pirotina FeS, calcopirita CuFeS, gips CaSO₄.2H₂O, sulfat de bariu BaSO₄.

Sulful organic se afla in cea mai mare parte in orizontul superior, continutul sau crescand odata cu cantitatea de humus a solului.

Sulful mineral se poate gasi sub forma de fie sub forma de sulfati si sulfuri, fie sub forma de ion SO₄^2- adsorbit de catre coloizii solului ( in special oxizii hidratati de fier si aluminiu), fie sub forma solubila, ca ion SO₄^2- disociat in solutia solului. Retinerea ionului SO₄^2- in sol este influentata de mai multi factori, si anume:

natura cationilor : cationii Ca²⁺, Mg²⁺, Ba²⁺, Fe²⁺ intensifica fixarea ionului SO₄^2-, in timp ce cationii K⁺, Na⁺ o micsoreaza;

pH-ul solului: in solurile acide ionul SO₄^2- este retinut datorita prezentei hidroxizilor de fier si aluminiu, in solurile cu pH>6 ionul SO₄^2- este levigat impreuna cu cationii bazici ducand la debazificarea solului si scaderea pH-ului.

Tabelul 3.1.

Interpretarea continutului solului in sulf organic si in sulfati solubili in acetat acid de amoniu

(dupa Budoi, 2000)

Sulful organic sufera in sol, sub actiunea microorganismelor, un proces de mineralizare, fiind transformat, in final, in sulfati accesibili plantelor. S-a determinat ca 30-70% din sulful consumat de catre plante provine din mineralizarea substantei organice ce contine sulf.

Resturile vegetale restituie o parte din sulful extras din sol de recolta. In urma descompunerii lor de catre microorganisme o parte din sulf este eliberata sub forma de ion sulfat SO₄^2-, iar restul ramane sub forma organica. Descompunerea si eliberarea sulfului din materia organica este un proces lent. Mineralizarea sulfului depinde de continutul de sulf din materia organica. Materialul organic proaspat are, in general, un raport C/S de 50/1. Trecerea sulfului din forma organica in forma minerala, si invers, are loc sub actiunea microorganismelor din sol.

Transformarile sulfului in soluri sunt asemanatoare cu cele ale azotului.

In conditii aerobe in sol, H₂S    eliberat este oxidat la sulf elementar de catre bacteriile din genul Thiobacillus. Oxidarea este catalizata de sulfit oxidaza ( cofactori sunt Mo si Fe):

CO₂ + 2H₂S CH₂O + 2S + H₂O

2CO₂ + H₂S + 2H₂O →    2CH₂O + H₂SO₄

Oxidarea sulfului elementar si a sulfatilor are loc astfel:

sub actiunea bacteriilor Thiobacillus thiooxidans :

2S + 3O₂ + 2H₂O → 2H₂SO₄

sub actiunea bacteriilor Thiobacillus ferooxidans:

12FeSO₄ + 3O₂ + 6H₂O → 4Fe₂ (SO₄)₃ + 4Fe(OH)₃

Formarea anionului SO₄^2- in sol, este insotita de scaderea valorii pH-ului, ceea ce duce la intensificarea solubilizarii anionului PO₄^3-, marindu-I accesibilitatea pentru plante.

Anionul SO₄^2- din solutia solului si cel adsorbit, sunt principalele surse de sulf pentru plante. Ionul sulfat este preluat de catre radacinile plantelor prin difuziune si scurgere. Nevoile majoritatii plantelor in sulf sunt satisfacute pe solurile care contin intre 3-5 ppm SO₄^2-. Totusi unele plante, cum ar fi lucerna, necesita conentratii mai mari de ioni SO₄^2- in sol.

Datorita sarcinii sale negative si a solubilitatii ridicate, ionul SO₄^2- poate fi levigat de la suprafata solului.

Anionul SO₄^2- poate fi adsorbit in solurile acide, ca urmare a prezentei oxizilor de aluminiu si fier, adsorbtia sa devenind neglijabila la valori ale pH-ului mai mari de 6,5. Anionul SO₄^2- adsorbit este in echilibru cu anionul SO₄^2- din solutia solului; pe masura ce creste concentratia de ion SO₄^2- din solutie, creste si cantitatea de ion SO₄^2- adsorbit.

In conditii anaerobe in sol, sulfatii sunt redusi sub actiunea bacteriilor din genul Desulfovibrio, Chlorobium, Chromatium, Sporovibra, rezultand H₂S (hidrogen sulfurat) toxic pentru plante. In solurile cu fier mobil nu se formeaza H₂S, ci FeS si FeS₂ insolubil.

Reducerea sulfatilor in solurile submerse din orezarii si balti    duce la cresterea valorii pH-ului si a cantitatii de ioni ferosi. In urma desecarii acestor soluri, are loc o scadere a valorii pH.ului ca urmare a oxidarii sulfurilor la sulfati. Dupa desecarea unor mlastini si turbarii, pH-ul poate sa scada foarte mult, pana la 2-3, fiind greu de corectat prin aplicarea de amendamente.

Prin ridicarea recoltei, se extrag din sol 10-15 kg S/ha annual, la cultura cerealelor si 20-30kg S/ha la leguminoase. Pierderile prin levigare pot atinge 13-90 kg S/ha, uneori chiar 210 kg S/ha (Lixandru, 1990).