第二節(jié)_磷在土壤中的轉(zhuǎn)化-new

1、第二節(jié)第二節(jié) 磷肥在土壤中的轉(zhuǎn)化磷肥在土壤中的轉(zhuǎn)化一、土壤中磷的含量一、土壤中磷的含量我國(guó)耕地土壤的全磷量：我國(guó)耕地土壤的全磷量：0.21.1g/kg呈地帶性分布規(guī)律：呈地帶性分布規(guī)律：從南到北從南到北、從東到西從東到西逐漸增加逐漸增加西西北北南南東東增加增加增加增加影響因素：影響因素：土壤母質(zhì)、土壤母質(zhì)、成土過(guò)程成土過(guò)程耕作施肥耕作施肥氣候條件氣候條件土壤全磷量并不能作為土壤磷素供應(yīng)水平的確切指標(biāo)，土壤全磷量并不能作為土壤磷素供應(yīng)水平的確切指標(biāo)，因?yàn)榇蟛糠质沁t效的，全磷與有效磷之間缺乏相關(guān)性。因?yàn)榇蟛糠质沁t效的，全磷與有效磷之間缺乏相關(guān)性。 土壤供磷狀況土壤供磷狀況以以土壤有效磷土壤有效磷(

2、Available P content)含量表示：含量表示：中性或石灰性土壤：中性或石灰性土壤：P10mg/kg，表示有效磷不足，表示有效磷不足 酸性土壤：酸性土壤：P15mg/kg，表示有效磷不足，表示有效磷不足我國(guó)土壤有效磷素含量分布圖我國(guó)土壤有效磷素含量分布圖Available P content (Bray II)Pink 30 mg/kg (moderately deficient)Red: 20 mg/kg (deficient)Dark red: 10 mg/kg (severely deficient) 二、土壤中磷的形態(tài)二、土壤中磷的形態(tài) 形態(tài)：形態(tài)： 土壤無(wú)機(jī)磷土壤無(wú)機(jī)磷

3、50509090 土壤有機(jī)磷土壤有機(jī)磷 10105050 水溶性水溶性P鐵、鋁結(jié)合態(tài)鐵、鋁結(jié)合態(tài)P閉蓄態(tài)閉蓄態(tài)P鈣的磷酸鹽鈣的磷酸鹽含含P礦物礦物土壤磷土壤磷無(wú)機(jī)磷無(wú)機(jī)磷 磷酸鈣（鎂）類（磷酸鈣（鎂）類（Ca-P）石灰性土壤磷酸鹽的主要形態(tài)。）石灰性土壤磷酸鹽的主要形態(tài)。磷酸鐵（鋁）類（磷酸鐵（鋁）類（Fe-P、Al-P）酸性土壤主要形態(tài)。）酸性土壤主要形態(tài)。閉蓄態(tài)磷（閉蓄態(tài)磷（O-P）由氧化鐵膠膜包被著磷酸鹽，石灰性土）由氧化鐵膠膜包被著磷酸鹽，石灰性土 壤壤1530以上，酸性土壤超過(guò)以上，酸性土壤超過(guò)50。 有機(jī)磷有機(jī)磷 主要磷酸肌醇、磷脂、核酸、磷蛋白和磷酸糖約占主要磷酸肌醇、磷脂、核酸

4、、磷蛋白和磷酸糖約占1/2,另一半不清楚。有機(jī)磷占全磷的另一半不清楚。有機(jī)磷占全磷的2050，與有機(jī)質(zhì)，與有機(jī)質(zhì)有好的相關(guān)性。有好的相關(guān)性。 三、土壤中磷的轉(zhuǎn)化三、土壤中磷的轉(zhuǎn)化 土壤中無(wú)機(jī)磷的固定土壤中無(wú)機(jī)磷的固定土壤中磷的釋放土壤中磷的釋放（1 1）土壤中無(wú)機(jī)磷的固定）土壤中無(wú)機(jī)磷的固定 土壤溶液中的無(wú)機(jī)磷酸鹽等有效態(tài)磷轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)效土壤溶液中的無(wú)機(jī)磷酸鹽等有效態(tài)磷轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)效態(tài)磷的過(guò)程，稱為磷的固定作用。態(tài)磷的過(guò)程，稱為磷的固定作用。土壤固磷機(jī)制主要有以下四種：土壤固磷機(jī)制主要有以下四種： 化學(xué)固定作用化學(xué)固定作用:Ca、Mg控制，控制，F(xiàn)e、Al控制控制 、 吸附作用吸附作用:專性吸附，非專

5、性吸附（一半交換吸附）專性吸附，非專性吸附（一半交換吸附） 閉蓄作用閉蓄作用:與氧化還原性關(guān)系直接與氧化還原性關(guān)系直接 生物固定作用生物固定作用:微生物吸收土壤速效磷，以組成其微生物吸收土壤速效磷，以組成其有有 機(jī)體，固定是暫時(shí)的。機(jī)體，固定是暫時(shí)的。 化學(xué)固定化學(xué)固定：土壤中水溶性磷與鈣、鐵、鋁、：土壤中水溶性磷與鈣、鐵、鋁、 錳等離子反應(yīng)，生成難溶性磷酸鹽的過(guò)程；錳等離子反應(yīng)，生成難溶性磷酸鹽的過(guò)程；專性吸附：專性吸附：土壤中水溶性磷與土壤膠體上的配位土壤中水溶性磷與土壤膠體上的配位 基團(tuán)進(jìn)行交換，而被土壤膠體吸附的過(guò)程基團(tuán)進(jìn)行交換，而被土壤膠體吸附的過(guò)程；磷的生物固持：磷的生物固持：無(wú)機(jī)

6、磷轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)態(tài)磷的過(guò)程；無(wú)機(jī)磷轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)態(tài)磷的過(guò)程； 磷的化學(xué)固定作用有兩種類型：磷的化學(xué)固定作用有兩種類型：1）鈣鎂所控制的轉(zhuǎn)化體系，它主要發(fā)生在石灰性土壤和中性）鈣鎂所控制的轉(zhuǎn)化體系，它主要發(fā)生在石灰性土壤和中性 土壤上。土壤上。2）鐵鋁所控制的轉(zhuǎn)化體系，主要發(fā)生在酸性土壤上。）鐵鋁所控制的轉(zhuǎn)化體系，主要發(fā)生在酸性土壤上。石灰土上：石灰土上：Ca(H2PO4)2 一鈣一鈣 CaHPO4 脫水二鈣脫水二鈣 CaHPO42H2O 含水二鈣含水二鈣 Ca8H2(PO4)65H2O Ca10(PO4)6(OH)2 羥基磷灰石羥基磷灰石 Al3+ AlPO4 +2PO43- 水解水解 Fe3+ Fe

7、PO4 FePO4 Fe(OH)3 鹽基性磷酸鐵鋁鹽基性磷酸鐵鋁 AlPO4 Al(OH)3 酸性土上：酸性土上：2、吸附固定作用、吸附固定作用 磷的吸附作用磷的吸附作用：指土壤溶液中的磷吸附到土壤顆粒表面，變指土壤溶液中的磷吸附到土壤顆粒表面，變 為植物難以吸收利用的磷的形態(tài)。為植物難以吸收利用的磷的形態(tài)。磷的吸附分為專性吸附和非專性吸附。磷的吸附分為專性吸附和非專性吸附。非專性吸附非專性吸附 的概念：的概念： 非專性吸附的特點(diǎn)：非專性吸附的特點(diǎn)：A：庫(kù)侖力的作用，屬非化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果：庫(kù)侖力的作用，屬非化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果B：當(dāng)土壤：當(dāng)土壤pH低時(shí)，質(zhì)子化作用強(qiáng)烈，吸附反應(yīng)加快，低時(shí)，質(zhì)子化作用強(qiáng)

8、烈，吸附反應(yīng)加快， 吸附量增加，吸附量增加，C: 是一種可逆反應(yīng)是一種可逆反應(yīng)非專性吸附：非專性吸附：在低在低pH條件下，粘土礦物或鐵鋁氧化物條件下，粘土礦物或鐵鋁氧化物 表面的表面的OH基團(tuán)被基團(tuán)被H質(zhì)子化，這種由于粘質(zhì)子化，這種由于粘 土礦物或鐵鋁氧化物表面質(zhì)子化而土礦物或鐵鋁氧化物表面質(zhì)子化而通過(guò)庫(kù)侖引力作用對(duì)磷酸根離子通過(guò)庫(kù)侖引力作用對(duì)磷酸根離子 的吸附稱為的吸附稱為 非專性吸附。非專性吸附。 專性吸附：專性吸附： 磷酸根離子和粘土礦物或鐵鋁氧化物等表面金屬原子磷酸根離子和粘土礦物或鐵鋁氧化物等表面金屬原子 配位殼中的配位殼中的OH或或OH2配位體進(jìn)行交換，而被吸附在膠體配位體進(jìn)行交換

9、，而被吸附在膠體 的表面，稱為專性吸附或配位交換吸附也稱為化學(xué)吸附。的表面，稱為專性吸附或配位交換吸附也稱為化學(xué)吸附。 不論粘粒帶正電荷、負(fù)電或不帶電均能發(fā)生專性吸不論粘粒帶正電荷、負(fù)電或不帶電均能發(fā)生專性吸 附附專性吸附屬于化學(xué)力的作用，其吸附力比非專性吸附大。單鍵專性吸附屬于化學(xué)力的作用，其吸附力比非專性吸附大。單鍵吸附時(shí)，磷易重新釋放；隨著時(shí)間的推移，發(fā)生雙鍵吸附，則吸附時(shí)，磷易重新釋放；隨著時(shí)間的推移，發(fā)生雙鍵吸附，則吸附變得到牢固，出現(xiàn)磷的吸附變得到牢固，出現(xiàn)磷的老化老化，最后變成晶體狀態(tài)，使磷，最后變成晶體狀態(tài)，使磷肥效果降低。肥效果降低。閉蓄作用閉蓄作用：是土壤磷酸鹽被不溶性的鐵

10、（鋁）質(zhì)或鈣質(zhì)是土壤磷酸鹽被不溶性的鐵（鋁）質(zhì)或鈣質(zhì)膠膜所包被，使其失膠膜所包被，使其失 去有效性。去有效性。3閉蓄作用閉蓄作用它是鐵（鋁）質(zhì)或鈣質(zhì)膠體在凝聚時(shí)，把溶液中的磷酸鹽它是鐵（鋁）質(zhì)或鈣質(zhì)膠體在凝聚時(shí)，把溶液中的磷酸鹽包裹在凝聚體內(nèi)或包裹在磷酸鹽和其他含磷固體的表面包裹在凝聚體內(nèi)或包裹在磷酸鹽和其他含磷固體的表面 當(dāng)有機(jī)殘?bào)w的碳磷比值（當(dāng)有機(jī)殘?bào)w的碳磷比值（CP）大于）大于300時(shí)，微生物在分時(shí)，微生物在分解有機(jī)質(zhì)過(guò)程中。就需要從土壤吸收速效性磷組成其有機(jī)體，解有機(jī)質(zhì)過(guò)程中。就需要從土壤吸收速效性磷組成其有機(jī)體，從而發(fā)生磷的生物固定作用。從而發(fā)生磷的生物固定作用。4生物固定作用生物固

11、定作用沉淀的發(fā)展過(guò)程：沉淀的發(fā)展過(guò)程：酸性土：酸性土：過(guò)過(guò) 程：程：水溶性水溶性 無(wú)定形無(wú)定形 結(jié)晶態(tài)結(jié)晶態(tài) 閉蓄態(tài)閉蓄態(tài)溶解度：溶解度： 大大 小小有效性：有效性： 高高 低低中性、石灰性土：中性、石灰性土：一鈣一鈣 二鈣二鈣 八鈣八鈣 十鈣十鈣結(jié)果：結(jié)果：過(guò)磷酸鈣的當(dāng)季過(guò)磷酸鈣的當(dāng)季利用率低利用率低初始初始“老化老化” “閉蓄閉蓄態(tài)固定態(tài)固定” 階段階段 階段階段階階段段（2 2）土壤中磷的釋放）土壤中磷的釋放 土壤中的難溶性磷轉(zhuǎn)變?yōu)橛行B(tài)磷的過(guò)程，土壤中的難溶性磷轉(zhuǎn)變?yōu)橛行B(tài)磷的過(guò)程，稱為磷的釋放作用。稱為磷的釋放作用。包括：包括：難溶性磷酸鹽的釋放難溶性磷酸鹽的釋放：土壤中的難溶性磷酸

12、鹽在：土壤中的難溶性磷酸鹽在 碳酸、有機(jī)酸等的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)橛行愿叩奶妓?、有機(jī)酸等的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)橛行愿叩?磷酸鹽的過(guò)程；磷酸鹽的過(guò)程；無(wú)機(jī)磷的解吸：土壤中吸附態(tài)磷重新進(jìn)入土壤溶無(wú)機(jī)磷的解吸：土壤中吸附態(tài)磷重新進(jìn)入土壤溶 液的過(guò)程；液的過(guò)程； 有機(jī)磷的礦化：有機(jī)磷的礦化：有機(jī)態(tài)磷在磷酸酶作用下轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)態(tài)磷在磷酸酶作用下轉(zhuǎn)變?yōu)?無(wú)機(jī)磷的過(guò)程；無(wú)機(jī)磷的過(guò)程； 三、土壤中磷的轉(zhuǎn)化三、土壤中磷的轉(zhuǎn)化 施肥施肥 有機(jī)態(tài)磷有機(jī)態(tài)磷 (影響礦化率的因素影響礦化率的因素) H2PO4 無(wú)定形磷酸鹽無(wú)定形磷酸鹽 結(jié)晶態(tài)磷酸鹽結(jié)晶態(tài)磷酸鹽HPO42 閉蓄態(tài)磷閉蓄態(tài)磷 (有效性降低有效性降低) 吸附態(tài)磷吸附態(tài)磷礦

13、物礦化礦物礦化Eh交替變化交替變化老化老化生物生物 礦化礦化固定固定 作用作用化學(xué)沉淀化學(xué)沉淀釋放作用釋放作用解吸解吸 吸持吸持 作用作用 固定固定施肥施肥 礦物礦物 難溶性難溶性 (有機(jī)、無(wú)機(jī)有機(jī)、無(wú)機(jī)) 礦化礦化 磷釋放磷釋放 植物吸收植物吸收 生物固定生物固定 化學(xué)沉淀化學(xué)沉淀 閉蓄態(tài)固定閉蓄態(tài)固定 淋失淋失 吸附固定吸附固定土壤有效磷土壤有效磷增加增加和和減少減少的途徑的途徑土壤有效磷土壤有效磷第三節(jié)第三節(jié) 磷肥的有效施用磷肥的有效施用n 磷肥利用率當(dāng)季為磷肥利用率當(dāng)季為1025，利用率低于氮肥。，利用率低于氮肥。n 水溶性磷肥施入土壤后立即測(cè)定，有水溶性磷肥施入土壤后立即測(cè)定，有30

14、的磷不溶，的磷不溶， 1小時(shí)后，小時(shí)后， 40不溶于水不溶于水 1天后，天后， 60不溶于水不溶于水 1月后，月后， 80不溶于水不溶于水n 要根據(jù)作物營(yíng)養(yǎng)特性，土壤條件，肥料種類等合理施要根據(jù)作物營(yíng)養(yǎng)特性，土壤條件，肥料種類等合理施用。用。 水田土壤在由干變濕的過(guò)程中，土壤有水田土壤在由干變濕的過(guò)程中，土壤有效磷增加，原因是：效磷增加，原因是：石灰性土壤石灰性土壤CO2的積累，的積累，pH下降；下降；酸性土壤酸性土壤pH上升，上升，F(xiàn)e、Al磷酸鹽水解；磷酸鹽水解；有機(jī)離子與磷酸離子代換，磷的擴(kuò)散增加；有機(jī)離子與磷酸離子代換，磷的擴(kuò)散增加；Eh下降，難溶性的下降，難溶性的FePO4.2H2O

15、變?yōu)橐兹苄缘?。變?yōu)橐兹苄缘摹＃ㄒ唬ㄒ唬?水旱輪作中的磷肥施用水旱輪作中的磷肥施用 而在土壤由濕變干時(shí)，有效磷隨之而在土壤由濕變干時(shí)，有效磷隨之降低。由此在水旱輪作中，磷肥分配應(yīng)降低。由此在水旱輪作中，磷肥分配應(yīng)掌握掌握“ 旱重水輕旱重水輕”的原則，即將磷肥的原則，即將磷肥重點(diǎn)施入旱作上，而水稻大部分或全部重點(diǎn)施入旱作上，而水稻大部分或全部利用其后效。利用其后效。一一 磷肥合理使用磷肥合理使用 旱作輪作中，磷肥分配使用應(yīng)根據(jù)作物的旱作輪作中，磷肥分配使用應(yīng)根據(jù)作物的生理特性，吸磷能力及輪作制度而定。生理特性，吸磷能力及輪作制度而定。在有綠肥或豆類輪作中，磷肥應(yīng)優(yōu)先施用于豆類和豆科綠肥上在有綠肥

16、或豆類輪作中，磷肥應(yīng)優(yōu)先施用于豆類和豆科綠肥上棉麥輪作中，重點(diǎn)施在棉花上棉麥輪作中，重點(diǎn)施在棉花上磷肥應(yīng)重點(diǎn)施用于越冬作物上，如在小麥、雜糧（玉米、谷子等）磷肥應(yīng)重點(diǎn)施用于越冬作物上，如在小麥、雜糧（玉米、谷子等）輪作中，磷肥應(yīng)重點(diǎn)施用在小麥上，后茬玉米、谷子可利用其后輪作中，磷肥應(yīng)重點(diǎn)施用在小麥上，后茬玉米、谷子可利用其后效。效。 （二）（二） 旱作輪作中磷肥施用旱作輪作中磷肥施用三）根據(jù)作物營(yíng)養(yǎng)特性施磷肥三）根據(jù)作物營(yíng)養(yǎng)特性施磷肥1、不同作物對(duì)磷反應(yīng)不同、不同作物對(duì)磷反應(yīng)不同 對(duì)磷肥有良好反應(yīng)的作物：對(duì)磷肥有良好反應(yīng)的作物： 豆科作物（包括綠肥作物）、糖用作物、豆科作物（包括綠肥作物）、糖

17、用作物、 纖維作物、油料作物纖維作物、油料作物 對(duì)磷肥反應(yīng)較敏感的作物：對(duì)磷肥反應(yīng)較敏感的作物： 玉米、小麥、大麥玉米、小麥、大麥 對(duì)磷肥反應(yīng)不敏感的作物：對(duì)磷肥反應(yīng)不敏感的作物： 谷子、水稻谷子、水稻 2 生育期不同，對(duì)磷要求不同生育期不同，對(duì)磷要求不同n 初期需磷少，吸磷弱，但不能缺初期需磷少，吸磷弱，但不能缺臨界期，因而采臨界期，因而采用水溶性磷肥或某些枸溶性磷肥作種肥和早期追肥。用水溶性磷肥或某些枸溶性磷肥作種肥和早期追肥。n作物生長(zhǎng)盛期，對(duì)磷的需要量增多，但這時(shí)根系發(fā)達(dá)，作物生長(zhǎng)盛期，對(duì)磷的需要量增多，但這時(shí)根系發(fā)達(dá)，吸磷能力增強(qiáng)，一般可利用作為基肥施用的難溶性磷吸磷能力增強(qiáng)，一般可

18、利用作為基肥施用的難溶性磷肥或枸溶性磷肥；肥或枸溶性磷肥；n 后期吸磷弱，施磷效果差，可用水溶性磷肥根外追肥。后期吸磷弱，施磷效果差，可用水溶性磷肥根外追肥。四）土壤條件與施磷四）土壤條件與施磷1、土壤有效磷、土壤有效磷 等級(jí)：（等級(jí)：（0.5mol/LNaHCO3浸提）浸提） 土壤含量土壤含量（mg/Kg ） 供磷能力供磷能力 施磷效果施磷效果 20 高高 多數(shù)無(wú)效多數(shù)無(wú)效 肥效與土壤有效磷反相關(guān)，為均衡增產(chǎn)，磷肥肥效與土壤有效磷反相關(guān)，為均衡增產(chǎn)，磷肥 優(yōu)先施在低磷的土壤上。優(yōu)先施在低磷的土壤上。 2、有機(jī)質(zhì)含量、有機(jī)質(zhì)含量 有機(jī)質(zhì)含量與有效磷含量正相關(guān)；有機(jī)質(zhì)含量與有效磷含量正相關(guān)； 有

19、機(jī)質(zhì)含量與磷肥肥效反相關(guān)；有機(jī)質(zhì)含量與磷肥肥效反相關(guān)； 磷肥優(yōu)先分配在有機(jī)質(zhì)含量低、土磷肥優(yōu)先分配在有機(jī)質(zhì)含量低、土壤肥力差的土壤上。壤肥力差的土壤上。五）肥料性質(zhì)與施用五）肥料性質(zhì)與施用1、水溶性磷肥：普鈣、重鈣、適合各、水溶性磷肥：普鈣、重鈣、適合各 種作物與土壤，種作物與土壤，作基肥或追肥。作基肥或追肥。2、弱酸溶性磷肥：作基肥施用，在酸、弱酸溶性磷肥：作基肥施用，在酸 性土壤或中性土壤性土壤或中性土壤上優(yōu)于堿性土壤。上優(yōu)于堿性土壤。3、難溶性磷肥：骨粉和磷礦粉施在酸性土上作基肥。、難溶性磷肥：骨粉和磷礦粉施在酸性土上作基肥。1 相對(duì)集中施用相對(duì)集中施用 在旱作土壤上，集中程度應(yīng)使磷肥與在旱作土壤上，集中程度應(yīng)使磷肥與10左右的左右的土壤混合比較適宜，具體方法是將磷肥以土壤混合比較適宜，具體方法是將磷肥以8cm寬的帶寬的帶狀施入土表，然后翻耕入土，這時(shí)，肥料大體狀施入土表，然后翻耕入土，這時(shí)，肥料大體10的的土壤接觸，這種施用方法對(duì)小麥、玉米等比撒施可增土壤接觸，這種施用方法對(duì)小麥、玉米等比撒施可增產(chǎn)產(chǎn)20左右。作基肥，一般深施于左右。作基肥，一般深施于1