磷在土壤中的转化1

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1、第二节磷肥在土壤中的转化一、土壤中磷的含量我国耕地土壤的全磷量：0.2~1.1g/kg呈地带性分布规律：从南到北、从东到西逐渐增加西北南东增加增加影响因素：土壤母质、成土过程耕作施肥气候条件土壤全磷量并不能作为土壤磷素供应水平的确切指标，因为大部分是迟效的，全磷与有效磷之间缺乏相关性。土壤供磷状况以土壤有效磷(AvailablePcontent)含量表示：中性或石灰性土壤：P<10mg/kg，表示有效磷不足酸性土壤：P<15mg/kg，表示有效磷不足我国土壤有效磷素含量分布图AvailablePcontent(Bra

2、yII)Pink<30mg/kg(moderatelydeficient)Red:<20mg/kg(deficient)Darkred:<10mg/kg(severelydeficient)二、土壤中磷的形态形态：土壤无机磷50－90％土壤有机磷10－50％水溶性P铁、铝结合态P闭蓄态P钙的磷酸盐含P矿物土壤磷无机磷①磷酸钙（镁）类（Ca-P）石灰性土壤磷酸盐的主要形态。②磷酸铁（铝）类（Fe-P、Al-P）酸性土壤主要形态。③闭蓄态磷（O-P）由氧化铁胶膜包被着磷酸盐，石灰性土壤15－30％以上，酸性土壤超过50％

3、。有机磷主要磷酸肌醇、磷脂、核酸、磷蛋白和磷酸糖约占1/2,另一半不清楚。有机磷占全磷的20－50％，与有机质有好的相关性。三、土壤中磷的转化土壤中无机磷的固定土壤中磷的释放（1）土壤中无机磷的固定土壤溶液中的无机磷酸盐等有效态磷转变为无效态磷的过程，称为磷的固定作用。土壤固磷机制主要有以下四种：化学固定作用:Ca、Mg控制，Fe、Al控制、吸附作用:专性吸附，非专性吸附（一半交换吸附）闭蓄作用:与氧化还原性关系直接生物固定作用:微生物吸收土壤速效磷，以组成其有机体，固定是暂时的。化学固定：土壤中水溶性磷与钙、铁、铝

4、、锰等离子反应，生成难溶性磷酸盐的过程；专性吸附：土壤中水溶性磷与土壤胶体上的配位基团进行交换，而被土壤胶体吸附的过程；磷的生物固持：无机磷转变为有机态磷的过程；磷的化学固定作用有两种类型：1）钙镁所控制的转化体系，它主要发生在石灰性土壤和中性土壤上。2）铁铝所控制的转化体系，主要发生在酸性土壤上。石灰土上：Ca(H2PO4)2一钙CaHPO4脱水二钙CaHPO4∙2H2O含水二钙Ca8H2(PO4)6∙5H2OCa10(PO4)6(OH)2羟基磷灰石Al3+AlPO4+2PO43-水解Fe3+FePO4FePO4∙

5、Fe(OH)3盐基性磷酸铁铝AlPO4∙Al(OH)3酸性土上：2、吸附固定作用磷的吸附作用：指土壤溶液中的磷吸附到土壤颗粒表面，变为植物难以吸收利用的磷的形态。磷的吸附分为专性吸附和非专性吸附。非专性吸附 的概念：非专性吸附的特点：A：库仑力的作用，属非化学反应的结果B：当土壤pH低时，质子化作用强烈，吸附反应加快，吸附量增加，C:是一种可逆反应非专性吸附：在低pH条件下，粘土矿物或铁铝氧化物表面的OH基团被H＋质子化，这种由于粘土矿物或铁铝氧化物表面质子化而通过库仑引力作用对磷酸根离子的吸附称为非专性吸附。专性吸

6、附：磷酸根离子和粘土矿物或铁铝氧化物等表面金属原子配位壳中的OH或OH2配位体进行交换，而被吸附在胶体的表面，称为专性吸附或配位交换吸附也称为化学吸附。不论粘粒带正电荷、负电或不带电均能发生专性吸附专性吸附属于化学力的作用，其吸附力比非专性吸附大。单键吸附时，磷易重新释放；随着时间的推移，发生双键吸附，则吸附变得到牢固，出现磷的"老化"，最后变成晶体状态，使磷肥效果降低。闭蓄作用：是土壤磷酸盐被不溶性的铁（铝）质或钙质胶膜所包被，使其失去有效性。3．闭蓄作用它是铁（铝）质或钙质胶体在凝聚时，把溶液中的磷酸盐包裹在凝聚

7、体内或包裹在磷酸盐和其他含磷固体的表面当有机残体的碳磷比值（C／P）大于300时，微生物在分解有机质过程中。就需要从土壤吸收速效性磷组成其有机体，从而发生磷的生物固定作用。4．生物固定作用沉淀的发展过程：酸性土：过程：水溶性无定形结晶态闭蓄态溶解度：大小有效性：高低中性、石灰性土：一钙二钙八钙十钙结果：过磷酸钙的当季利用率低初始“老化”“闭蓄态固定”阶段阶段阶段（2）土壤中磷的释放土壤中的难溶性磷转变为有效态磷的过程，称为磷的释放作用。包括：难溶性磷酸盐的释放：土壤中的难溶性磷酸盐在碳酸、有机酸等的作用下转变为有效性

8、高的磷酸盐的过程；无机磷的解吸：土壤中吸附态磷重新进入土壤溶液的过程；有机磷的矿化：有机态磷在磷酸酶作用下转变为无机磷的过程；三、土壤中磷的转化施肥有机态磷(影响矿化率的因素)H2PO4－无定形磷酸盐结晶态磷酸盐HPO42－闭蓄态磷(有效性降低)吸附态磷矿物矿化Eh交替变化老化生物矿化固定作用化学沉淀释放作用解吸吸持作用固定施肥矿物难溶性(有机