土壤中的磷素的轉(zhuǎn)化特點(diǎn)與提高有效性措施

1、土壤中的磷素的轉(zhuǎn)化特點(diǎn) 與提高有效性措施土壤磷的形態(tài)土壤磷無(wú)機(jī)態(tài)磷水溶態(tài)磷礦物態(tài)磷吸附態(tài)磷有機(jī)態(tài)磷植素類磷脂類核酸類點(diǎn)擊添加標(biāo)題點(diǎn)擊添加標(biāo)題點(diǎn)添加標(biāo)題點(diǎn)擊添加題土壤磷的轉(zhuǎn)化土壤磷的轉(zhuǎn)化包括一系列復(fù)雜的化學(xué)和生物化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。沉淀和溶解反應(yīng)吸附和解吸反應(yīng)有機(jī)磷的礦化和無(wú)機(jī)磷的生物固定等沉淀和溶解反應(yīng)沉淀反應(yīng)：沉淀反應(yīng)：可溶性磷與碳酸鈣、鐵鋁可溶性磷與碳酸鈣、鐵鋁氧化物及其水化物、層狀氧化物及其水化物、層狀鋁硅酸鹽及鈣、鐵、鋁等鋁硅酸鹽及鈣、鐵、鋁等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，變成羥基磷灰石、氟磷灰變成羥基磷灰石、氟磷灰石或磷酸鐵鋁等。（主要石或磷酸鐵鋁等。（主要發(fā)生在石灰性土壤中

2、）發(fā)生在石灰性土壤中）溶解反應(yīng)溶解反應(yīng)主要受土壤水分狀況和主要受土壤水分狀況和干濕交替時(shí)間的限制。干濕交替時(shí)間的限制。厭氧條件下的濕地環(huán)境厭氧條件下的濕地環(huán)境能降低土壤對(duì)磷的固定能降低土壤對(duì)磷的固定能力，提高磷素的溶解能力，提高磷素的溶解活性?；钚浴Ｎ胶徒馕磻?yīng)點(diǎn)擊添加標(biāo)題影響因素： 1.土壤礦物質(zhì)種類與含量 2.土壤PH值 3.土壤有機(jī)質(zhì)*土壤對(duì)磷吸附的結(jié)合位點(diǎn)的數(shù)量主要與土壤組成有關(guān)，環(huán)境條件的改變不會(huì)影響土壤對(duì)磷吸附的本質(zhì)。一般的，土壤對(duì)磷的結(jié)合能越高，其對(duì)磷的吸附量越搞高。有機(jī)磷轉(zhuǎn)化成無(wú)機(jī)磷的過(guò)程稱為礦化作用。（磷酸酶參與）有機(jī)磷的礦化和無(wú)機(jī)磷的生物固定有機(jī)磷的礦化和無(wú)機(jī)磷的生物固定

3、一在土壤生物轉(zhuǎn)化中無(wú)機(jī)磷可重新被微生物吸收組成其細(xì)胞體，轉(zhuǎn)化為有機(jī)磷，成為無(wú)機(jī)磷的生物固定。二 在土壤中這兩個(gè)過(guò)程是同時(shí)存在的。有機(jī)磷的礦化和無(wú)機(jī)磷的生物固定處于動(dòng)態(tài)平衡。這種平衡決定磷的礦化和固定。三點(diǎn)擊添加標(biāo)題土壤中存在著多種含磷化合物，能不斷地相互轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)化所需時(shí)間特點(diǎn)：轉(zhuǎn)化所需時(shí)間特點(diǎn)： 1.即時(shí)發(fā)生即時(shí)發(fā)生 如：施入水溶性磷肥如：施入水溶性磷肥后向低溶和難溶磷酸后向低溶和難溶磷酸 鹽轉(zhuǎn)化鹽轉(zhuǎn)化 2.需要較長(zhǎng)時(shí)間需要較長(zhǎng)時(shí)間 如：礦物態(tài)磷的風(fēng)化如：礦物態(tài)磷的風(fēng)化和轉(zhuǎn)變成對(duì)作物有效的和轉(zhuǎn)變成對(duì)作物有效的磷磷一三四二PHPH值值 一般認(rèn)為一般認(rèn)為，土壤中，土壤中不同類型不同類型磷酸磷酸 鹽

4、相互轉(zhuǎn)鹽相互轉(zhuǎn)化點(diǎn)的化點(diǎn)的PHPH值是值是6.57.06.57.0活性活性陽(yáng)離陽(yáng)離子種子種類類有機(jī)質(zhì)有機(jī)質(zhì)含量及含量及其組成其組成施用磷施用磷肥的種肥的種類和數(shù)類和數(shù)量等量等影響含磷化合物相互轉(zhuǎn)化的土壤條件土壤中各種形態(tài)的磷的轉(zhuǎn)化遵守一定的物理化學(xué)法則，并在環(huán)境條件不變時(shí)保持著動(dòng)態(tài)平衡，該平衡決定了土壤中磷的有效性。點(diǎn)擊添加標(biāo)題附復(fù)合體的飽和度施肥位置影響磷的有效性的因素標(biāo)題標(biāo)題標(biāo)題標(biāo)題標(biāo)題反應(yīng)時(shí)間土壤組分及其性質(zhì)pH值的影響陽(yáng)離子陰離子的影響吸附復(fù)合體的飽和度有機(jī)質(zhì)濕度、溫度反應(yīng)時(shí)間點(diǎn)擊添加標(biāo)題 土壤組分 及其性質(zhì)(一)水合鐵鋁氧化物一般認(rèn)為，在含鐵鋁氧化物的土壤中，氧化物結(jié)晶程度越差，其固

5、磷能力就越大。這由其較大的表面積所致。結(jié)晶的水化金屬氧化物通常也比層狀硅酸鹽固持更多的磷。(二)粘土礦物的類型1 1型比2 1型粘土礦物固持磷的程度大。富含高嶺石的土壤，如多雨高溫地區(qū)的土壤，比含2 1型粘土礦物的土壤固定或固持更多的磷。1 1型粘土礦物之所以固磷較多可能是因?yàn)榕c高嶺石粘粒結(jié)合的大量水化鐵鋁氧化物所致。此外，高嶺石晶體邊緣能產(chǎn)生pH值依變電荷，使磷發(fā)生吸著反應(yīng)。點(diǎn)擊添加標(biāo)題點(diǎn)擊添加標(biāo)題點(diǎn)添加標(biāo)題點(diǎn)擊添加題（三）土壤質(zhì)地不同，固定磷的數(shù)量也不同。粘粒含量多比含量少的土壤固定更多的磷。換言之，同一類型粘粒可暴露的表面積越大，對(duì)磷的固持能力越強(qiáng)。二、二、pH值的影響值的影響點(diǎn)擊添加標(biāo)

6、題土壤pH值對(duì)可溶性磷固定的數(shù)量和方式有很大影響。鐵鋁氧化物對(duì)磷的吸附隨著pH值上升而降低。三水鋁石（-Al(OH)2）在pH45之間吸附最多的磷。針鐵礦（-FeOOH）在pH312之間對(duì)磷的吸附穩(wěn)步減少。粘土礦物在pH值大于4時(shí)會(huì)引起Al3+的水解，從而增加磷的吸附。但如果像很多蛭石那樣在晶層存在羥基鋁聚合物，那么提高pH值會(huì)降低磷的吸附。在pH值為66.5時(shí)，大多數(shù)土壤中磷的有效性最高。低pH值時(shí)，磷與鐵鋁及其水化氧化物發(fā)生反應(yīng)而被固持。隨pH值上升，這些反應(yīng)物的活度下降，直到pH 66.5時(shí)磷活度達(dá)到最高為止。pH值在7以上時(shí)，土壤中的鈣、鎂離子及它們的碳酸鹽使施用的磷沉淀，使其有效性再

7、度降低。濕度土壤的濕度直接影響著無(wú)機(jī)磷的生物有效性。土壤水分充足，土壤無(wú)機(jī)磷的有效性高，在土壤含水量低的情況下，磷酸根離子的有效擴(kuò)散系數(shù)小，移動(dòng)慢，伴隨著土壤含水量的增加，磷酸根離子由非根際土向根際土擴(kuò)散量增加。高含水量條件有利于土壤磷由易溶態(tài)向難溶態(tài)轉(zhuǎn)化，低含水量條件下轉(zhuǎn)化率隨施肥量增加而降低，高含水量條件下轉(zhuǎn)化率隨施肥量增加而升高。陰陽(yáng)離子濃度的影響土壤對(duì)磷的吸附作用受體系中陽(yáng)離子的種類和濃度影響。二價(jià)陽(yáng)離子對(duì)磷吸著的影響大于一價(jià)陽(yáng)離子。例如，Ca2+飽和的粘粒比Na+或其他一價(jià)離子飽和的粘粒固持更多的磷?，F(xiàn)在對(duì)這種效應(yīng)解釋為Ca2+使粘土礦物晶體帶正電荷的邊緣更易為磷酸根陰離子接近。Ca

8、2+只有在pH值略低于6.5時(shí)才有這種作用，而在堿性更強(qiáng)的土壤中，磷酸二鈣和其他一些堿性較強(qiáng)的鈣鎂磷酸鹽可能會(huì)直接從溶液中沉淀。無(wú)機(jī)陰離子和有機(jī)陰離子都不同程度地與磷競(jìng)爭(zhēng)吸附點(diǎn)，時(shí)或減少磷的吸附，時(shí)或促使磷的解吸。硝酸根、氯離子等吸著力弱的無(wú)機(jī)陰離子沒(méi)什么作用，但羥基、硅酸、硫酸鹽和鉬酸鹽等專性吸附陰離子或酸與磷競(jìng)爭(zhēng)吸附。陰離子與吸附表面結(jié)合的鍵強(qiáng)決定其競(jìng)爭(zhēng)力。以硫酸鹽為例，盡管它是專性吸附，卻不能解吸出多少磷酸鹽。顯然，磷酸鹽比硫酸鹽與表面的結(jié)合鍵更強(qiáng)。 吸附復(fù)合體的飽和度土壤對(duì)施用磷的吸附量取決于吸附復(fù)合體的飽和度和有效反應(yīng)位點(diǎn)的多少。磷的解吸同樣也受吸附復(fù)合體飽和度的強(qiáng)烈影響。飽和度越高

9、，磷的解吸越容易，因?yàn)楸砻嫖轿锏脑龆嗍蛊鋵?duì)磷的吸附力減弱。這種關(guān)系有重要的實(shí)踐意義。對(duì)于連年施用大量磷肥的土壤，有可能做到：(a)減少當(dāng)季磷肥施用量；(b)更充分地利用土壤中現(xiàn)有的磷；(c)綜合以上兩點(diǎn)。一二 三有機(jī)質(zhì)磷與腐殖質(zhì)形成復(fù)合物，成為植物容易同化的形態(tài)磷與腐殖酸鹽陰離子交換腐殖質(zhì)在倍半氧化物顆粒外表形成保護(hù)膜，從而減小了土壤固磷能力溫度溫度影響大多數(shù)物理過(guò)程，化學(xué)反應(yīng)速度通常隨溫度上升而加快。高溫可以略增加磷灰石、羥磷灰石、磷酸八鈣、磷鋁石和紅磷鐵礦等一些化合物的溶解度。土壤有機(jī)質(zhì)和作物殘?bào)w中磷的礦化取決于土壤生物的活性，而增加溫度可提高生物活性，達(dá)到主要生物系統(tǒng)的最適條件。高溫一

10、方面加速水溶性磷顆粒的溶解，另一方面促進(jìn)磷與土壤組分反應(yīng)，生成難溶化合物。表6-6中的數(shù)據(jù)表明，每增溫15，水溶性磷的濃度降低33%。絕大多數(shù)研究都證明，高溫增加磷的固持。( (表：表： 溫度和磷的來(lái)源對(duì)以溫度和磷的來(lái)源對(duì)以1:151:15水提取的可溶性水提取的可溶性P P的影響的影響 ) )磷肥來(lái)源 (15毫克P/200克土) 1：15水提取的肥料磷(%)* 磷肥來(lái)源平均值* 5 20 35 磷酸一鉀 52.4 35.2 23.5 37.0 磷酸一銨 40.7 26.0 17.0 27.9a 磷酸二銨 39.8 24.4 18.3 27.5a 磷酸一鈣 24.3 16.2 9.5 16.7

11、二水磷酸二鈣 3.3 4.4 3.4 3.7 溫度平均值 32.1 21.2 14.4 溫度平均值標(biāo)準(zhǔn)誤=0.42, 磷肥來(lái)源平均值標(biāo)準(zhǔn)誤=0.54, 溫度磷肥來(lái)源平均值標(biāo)準(zhǔn)誤=0.93. 反應(yīng)時(shí)間土壤和許多土壤組分吸附磷的過(guò)程分為兩個(gè)相當(dāng)不同的階段：起初反應(yīng)迅速，繼而是極慢的反應(yīng)階段。吸附反應(yīng)包括陰離子或鐵鋁氧化物表面的金屬原子的配位體與磷進(jìn)行快速交換。接著非常緩慢的吸著反應(yīng)包括下列變化：(a) 表面吸附的磷通過(guò)擴(kuò)散滲透或化學(xué)吸附進(jìn)入土壤組成（例如，磷與羥基鋁鐵聚合體結(jié)合或在方解石表面吸留）；(b) 超過(guò)溶度積時(shí)產(chǎn)生磷化合物沉淀。這些緩慢的反應(yīng)使磷被表面所吸持的形態(tài)由松結(jié)態(tài)變成緊結(jié)態(tài)，更難被

12、植物利用。施肥位置土壤質(zhì)地越細(xì)，固定的磷肥越多。從化學(xué)反應(yīng)速度與反應(yīng)物表面積大小之間的相關(guān)性也可推斷出這一點(diǎn)。如果將粉狀磷肥撒施或耙入而不是條施到土壤中，磷肥便暴露出較大的表面。因此比起條施等量肥料固定得更多。條施減少磷肥與土壤的接觸面積，固定的磷也隨之減少。有效的施用磷肥方法點(diǎn)擊添加標(biāo)題點(diǎn)添加標(biāo)題點(diǎn)擊添加題1、早施：農(nóng)作物在苗期吸收磷最快，要占生長(zhǎng)期吸收總磷的一半，若苗期缺磷，會(huì)影響后期生長(zhǎng)，即使后期再補(bǔ)施，也很難挽回缺磷的損失，故苗期不能缺磷；2、細(xì)施：過(guò)磷酸鈣在貯存時(shí)易吸潮結(jié)塊，在施用時(shí)，要打碎過(guò)篩，以利根系吸收；3、集中施：應(yīng)穴施、條施、使磷固定在種子和根系的周圍，即可減少與周圍土壤的固定，又有利于根系吸收；4、與有機(jī)肥混合施：磷肥，特別 是鈣鎂磷肥與有機(jī)肥混合，可使磷肥中那些難溶性的磷轉(zhuǎn)化為農(nóng)作物能利用的有效磷；點(diǎn)添加標(biāo)題點(diǎn)擊添加題5、分層施：在底層和淺層部位都要施用磷肥，有利于秋苗的吸收；6、與氮肥混合施：與氮肥混合施用，既可平衡養(yǎng)分，又能促進(jìn)根系下扎，為豐產(chǎn)打下基礎(chǔ)；7、根外噴施：可將水溶性的過(guò)磷酸鈣噴施在作物葉片上，使磷通過(guò)葉面的氣孔或角質(zhì)層進(jìn)入植物體；8、施在缺磷的土壤上：紅壤旱田、黃泥田、鴨屎泥田、冷