三、铁在土壤中的分布

由于受到地壳自身运动、光、热、机械运作等物理作用，以及微生物和土壤自身化学成分影响，使以各种铁矿石存在的铁逐渐游离出来，并进一步形成各种容易被植物、微生物和动物利用的铁形态。但是，由于受到土壤自身理化性质的影响，从而导致在不同的土壤类型中铁含量和形态均存在很大差异。Lyon等研究认为，土壤全铁含量范围在0.5%～5.0%，温带土壤中约为3.8%，砖红壤中可达50%或更多。刘铮（1978）对我国土壤中铁的含量研究表明，铁含量变幅很大，并主要以氧化物、硫化物、铁镁硅酸盐类形式存在。

在土壤铁形态分布方面，研究发现铁形态主要受土壤中铁含量、pH值、重碳酸盐含量、氧化还原电位、有机质丰度以及其他化学元素（如N、P、Cu、Mn、Zn、Mo、Ni）等的影响。其中土壤pH值、氧化还原电位值是影响铁形态的主要因素。目前来看，土壤中铁形态主要分为有机态和无机态，无机态中主要是矿物态铁和代换态铁。含铁矿物大致可分为三种类型：一种是原生矿物，如黑云母、辉石等；二是次生矿物，如蒙脱石、伊犁石和绿泥石等；三是次生的氧化铁、硫化亚铁和各种铁盐。一般原生矿物中所含的铁较容易分解释放，在物理和化学风化的作用下，铁离子会从原生矿物中分离出来，大多数以比较简单的氧化物形式存在于土壤中，其中主要的是赤铁矿、针铁矿、无定形的氢氧化铁凝胶，此外还有磁铁矿等，在酸性环境中及还原的作用下能够转化为利用效率更高的铁形态。而在碱性环境和氧化条件的存在下则产生相反的作用。已有研究证实，无机铁在土壤溶液中可能被水解生成 、Fe3+、Fe(OH)2+、 、和 。在酸性条件下以前四种形式为主，而在pH＞7时主要为后两种形式。

有机态铁主要是铁与土壤中有机酸等结合而形成，在土壤中的含量约为1%，但分解后有效性较高。而且有机物质与铁螯合能力比较强，因而可以增加铁在土壤溶液中的溶解度，这一点在植物营养中有特殊的意义。

近些年来，国内外的农业化学和环境科学的工作者先后对土壤中微量元素的形态进行了很多研究，并先后建立了各种提取方法来研究土壤铁形态。目前，环境科学应用较多的是Stover（1976）提出的方法，即把微量元素形态分为水溶态（WS）、交换态（EXC）、松结合有机态（WOM）、碳酸盐结合态（Carb）和硫化物态（SD）；在土壤科学和地球化学研究中应用较多的是Tessier（1979）和Shuman（1985）提出的方法和形态分级体系。通常将微量元素形态分为交换态（WS+EXC）、碳酸盐结合态（Carb）、无定形氧化锰结合态（MnOX）、有机态（OM）、无定形氧化铁结合态（AF）、晶形氧化铁结合态（CF）和残渣态（RES）。Singh研究表明，铁在土壤中分布大致分为交换态（WS+EXC）、碳酸盐结合态（Carb）、无定形氧化锰结合态（MnOX）、有机态（OM）、无定形氧化铁结合态（AF）、晶形氧化铁结合态（CF）和残渣态（RES），分别占全铁量＜0.1%、＜0.1%、＜0.1%、＜0.1%、6%、41%、52%。