土壤镁素的固定和释放fixation-releaseof soil magnesium

土壤有效性镁转变为非交换性镁和非交换性镁转变为有效性镁的过程。当土壤反应接近中性（包括酸性土壤施用石灰后土壤反应近中性）时，土壤非交换性镁即增多，成为镁的固定。关于镁素固定的机理，有三种假说：其一认为，镁离子与水溶性硅反应形成硅酸镁沉淀或与氢氧化铝共沉淀。其二认为，镁被斯特恩层(sterm layer)专性吸附后变成非交换态镁。其三认为，在土壤反应为碱性时，土壤中无定形的羟基铝聚合物表面的负电荷增多，从而增强了对镁的固定。被固定的镁在一定条件下仍可释放出来，供作物利用。
关于镁的释放问题，研究者认为，由于很多层状硅酸盐矿物的层间具有胀缩性，可容许水分和各种阳离子或水化阳离子进入，因此，Mg²⁺或水镁石也可以进入层间。其中部分镁可被其他阳离子代换；有一些则被闭锁在晶层之间，不易被取代，但在一定条件下仍可释出。而存在于硅酸盐晶格中的镁，部分或全部代替了八面体中的铝，成为晶格的一部分。由于这些Mg2+处在层状硅酸盐的晶格内部，因此基本上不可能和其他离子相互交换，难以释放。但是不论是原生矿物的橄榄石、角闪石、云母，或次生矿物的蒙脱石、绿泥石、蛭石等，都可由于和酸接触而释放出晶格中的镁。因此，晶格中的镁也有可能被利用。
土壤镁的释放受很多因素的影响。❶与土壤粘土矿物类型有关。以蒙脱石、蛭石、绿泥石及伊利石等1:2型粘土矿物为主的土壤，其所能释放的镁较多。而以高岭石等1:1型粘土矿物为主的土壤，其所能释放的镁量则很少。
❷土壤酸度、温度、水分状况也影响土壤镁素的释放，酸性的增强，温度的升高，土壤保持湿润及频繁的干湿交替，都能促进镁的释放。
❸矿物晶格和层间铁的氧化还原反应也影响镁的释放。当铁发生还原反应时，晶格和层间镁易释放；当铁发生氧化反应时，镁的释放量降低。