1. Khĩang hĩa-hấp thu sinh học. Chu kỳ S hữu cơ tương tự chu kỳ của N hữu cơ. 1.1. Khĩang hĩa . Giải phĩng S từ dạng hữu cơ thành dạng vơ cơ, dạng hữu dụng đối với cây trồng, SO –S.
1.2. Hấp thu sinh học (đồng hĩa). Là sự dự trử cho sự khĩang hĩa.
Hấp thu dạng S vơ cơ từ và hình thành các dạng hữu cơ trong cơ thể vi sinh vật
Sự cân bằng giữa khĩang hĩa và hấp thu sinh chịu ảnh hưởng bởi tỉ lệ C:S vàN:S của chất hữu cơ. Tỉ lệ C:N:S trong chất hữu cơ trung bình 120:10:1.4.
Chất hữu cơ trong đất chứa khỏang 1% S chủ yếu là dạng Sulfate esters và ethers, chiếm 30 - 60% S hữu cơ. S trong thành phần các nối hĩa học C - O – S trong các Amino acids.
Các hợp chất C- S khác chiếm 10 - 20% S hữu cơ Các hợp chất chưa nhận diện chiếm 30 - 40% S hữu cơ
Khống hĩa-hấp thu sinh học S.
Tiến trình phân giải chất hữu cơ chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố tương tự như quá trình phân giải N, P, và chất hữu cơ, như họat động của vi khuẩn, nấm, xạ khuẩn, nhiệt độ, ẩm độ, độ thĩang khí, pH, hàm lượng dinh dưỡng, dư thửa thực vật.
S trong chất hữu cơ được phân giải do enzyme Sulfatase, tương tự phosphatase enzymes trong phân giải P. Sulfate giải phĩng từ sulfate esters.
Tỉ lệ C:S trong chất hữu cơ: khi C:S >400 khĩang hĩa S; C:S = 200 -400 hấp thu sinh học S= khĩang hĩa S và khi C:S <200 khĩang hĩa S> hấp thu sinh học S
Khống hĩa và hấp thu sinh học tương tự với P.
2. Hấp phụ S. SO4 2- hấp phụ là dạng hữu dụng, dễ bổ sung SO4 2- vào dung dịch đất. Phân tích S trong đất thường xác định cả 2 dạng: S hịa tan và hấp phụ
Ví dụ trích bằng dung dịch Ca-phosphate. Rất quan trọng trên đất phong hĩa mạnh, cĩ tiềm năng hấp phụ cao.S hấp phụ cũng cĩ thể là nguồn S quan trọng trong tầng đất sâu trên 1 số lọai đất
Lực hấp phụ của sulfate SO4 2- > NO3- , và SO4 2- < H2PO4- Các yếu tốảnh hưởng đến khả năng hấp phụ SO4 2- bao gồm
- Lọai keo đất: các oxides ngậm nước như Fe-, Al-oxides là khĩang hấp phụ S chủ yếu trên phần lớn các lọai đất.
- Hàm lượng sét, kiểu sét. Sét 1:1 hấp phụ SO4 2- cao hơn sét 2:1.
- pH đất. Khả năng hấp phụ lớn nhất trên đất chua, do điện tích phụ thuộc pH, cĩ khả năng trao đổi anion. SO4 2- hấp phụ rất thấp ở pH >6.5.
- thành phần dung dịch đất ảnh hưởng đến hàm lượng S hấp phụ.
- Nồng độ SO4 2- và các anions và cations khác, như SO4 2- cĩ thể thay thế bởi phosphate, và các cations anh hưởng đến rửa trơi
3. Kết tủa-hịa tan S. Gypsum (Ca SO4) trong vùng khơ hạn, kết tủa với Ca-carbonates trong đất đá vơi. Sulfides trong đất ngập nước, yếm khí H2S kết tủa dưới dạng FeS (và các khĩang sulfide kim lọai khác)
Hịa tan yêu cầu sự oxi hĩa S.
4. Oxi hĩa-khử. S hiện diện dưới nhiều trạng thái oxi hĩa từ -2 đến +6. Sulfides, polysulfides, S nguyên tố, thiosulfate, sulfites, sulfates. SO4 2- là dạng oxi hĩa cao nhất. Khi hấp thu vào trong cây trồng phải khử SO4 2- để hình thành các hợp chất hữu cơ. Oxi hĩa và khử S là 2 tiến trình do sinh vật
Các hợp chất S vơ cơ dạng khử trong đất xảy ra trong điều kiện đất ngập nước, khử, đất ngập nước, đầm lầy ngọt, mặn.
Sulfides S nguyên tố dễ dàng bị oxi hĩa thành sulfate trong điều kiện háo khí. Oxi hĩa S do các vi sinh vật tự dưỡng và dị dưỡng như Thiobacillus sp. Oxi hĩa hĩa học cũng xảy ra nhưng rất chậm. Oxi hĩa S là tiến trình làm chua đất. Ví dụ
H2S + 2O2↔ H2SO4↔ 2H+ + SO4 2-
Cĩ thể gây chua mơi trường, tương tự tiến trình Oxi hĩa sulfides như pyrite (FeS) trên đất phèn.
FeS2 + 3O2 + 3H2O ↔ 2H2SO4 + Fe(OH) 2
Oxi hĩa S nguyên tố
2S + 3O2 + 2H2O ↔ 2H2SO4 ↔ 4H+ + 2SO4 2-
5. Vận chuyển S. S cĩ thể bị mất do xĩi mịn. Do mất chất hữu cơ làm kiệt quệ S trong đất. Do rửa trơi, vì SO4 2- cĩ tính di động cao là anion chính trong nước rửa trơi, thấm lậu. Hàm lượng mất do rửa trơi chịu ảnh hưởng của các cation trong dung dịch. Rửa trơi mạnh nhất khi các cation hĩa trị (K+, Na+) cĩ nồng độ cao trong dung dịch. Ngồi ra S cũng cĩ thể mất do bay hơi, là sản phẩm của các qua trình chuyển hĩa do vi sinh vật trong đất Sản phẩm chính mất do bay hơi là dimethyl sulfide (CH3SCH3), carbon disulfide, methyl mercaptan, và dimethyl disulfide. Thường cĩ tác động khơng cĩ ý nghĩa đối với độ phì nhiêu của đất. S
bay hơi trực tiếp từ lá cây trồng cũng cĩ thể xảy ra.
SO2 trong khí quyển do nhiên liệu hĩa thạch, và các hoạt động cơng nghiệp khác, lắng đọng trong mưa, gĩp phần tạo mưa acid. Là nguồn cung cấp S cĩ ý nghĩa trong 1 số vùng.