土壤中磷的含量、形態(tài)與轉(zhuǎn)化

1、作物生產(chǎn)技術(shù)專業(yè) / 教學(xué)資源庫(kù)作物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境作物生長(zhǎng)環(huán)境課程/劉艷俠/2014.02作物生長(zhǎng)環(huán)境課程 /作物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境教學(xué)單元作物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境教學(xué)單元/化學(xué)肥料的性質(zhì)與施用子單元化學(xué)肥料的性質(zhì)與施用子單元/2 教學(xué)單元6 作物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境作物生產(chǎn)技術(shù)專業(yè) / 教學(xué)資源庫(kù)子單元2合理施肥的原理與方法子單元3化學(xué)肥料的性質(zhì)與施用子單元4有機(jī)肥料的積制與施用子單元5配方施肥技術(shù)子單元1營(yíng)養(yǎng)元素與作物生長(zhǎng)發(fā)育單元小結(jié)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)降雨有機(jī)肥化肥土壤礦物質(zhì)土壤有機(jī)質(zhì)作物生長(zhǎng)環(huán)境課程 /作物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境教學(xué)單元作物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境教學(xué)單元/化學(xué)肥料的性質(zhì)與施用子單元化學(xué)肥料的性質(zhì)與施用子單元/2

2、子單元3 化學(xué)肥料的性質(zhì)與施用土壤養(yǎng)分與化學(xué)肥料主要介紹土壤氮、磷、鉀、中微量元素及復(fù)混肥料的種類、成分、性質(zhì)、施用方法與技術(shù)。營(yíng)養(yǎng)元素缺乏時(shí)植物會(huì)出現(xiàn)典型的癥狀-缺素癥。各種元素施入土壤后，在一定的物理、化學(xué)和生物因素的作用下進(jìn)行轉(zhuǎn)化。合理施用肥料，需提高其利用率，需從作物種類、土壤條件、肥料性質(zhì)和施用技術(shù)等方面綜合考慮。作物生產(chǎn)技術(shù)專業(yè) / 教學(xué)資源庫(kù)復(fù)混肥料作物營(yíng)養(yǎng)失調(diào)癥子單元3主要內(nèi)容土壤氮素與氮肥土壤磷素與磷肥土壤磷素與磷肥土壤鉀素與鉀肥土壤中量元素與中量元素肥料土壤微量元素與微量元素肥料作物生長(zhǎng)環(huán)境課程 /作物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境教學(xué)單元作物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境教學(xué)單元/化學(xué)肥料的性質(zhì)與施用子

3、單元化學(xué)肥料的性質(zhì)與施用子單元/2 二、土壤磷素與磷肥作物生產(chǎn)技術(shù)專業(yè) / 教學(xué)資源庫(kù)(一)土壤中磷的含量、形態(tài)與轉(zhuǎn)化 1.土壤中磷的含量自然土壤中全磷含量主要取決于成土母質(zhì)類型、風(fēng)化程度和土壤中磷的淋出情況。耕地土壤全磷含量還受到人為因素如耕作、施肥等過(guò)程的影響。土壤全磷含量大體在0.2-5 g/kg范圍內(nèi)，平均0.5g/kg，我國(guó)土壤的全磷含量大部分變化在0.2-1.1g/kg之間。土壤全磷含量只是反映土壤磷的貯備增況，它和土壤有效磷供應(yīng)之間相關(guān)性并不好。作物生長(zhǎng)環(huán)境課程 /作物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境教學(xué)單元作物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境教學(xué)單元/化學(xué)肥料的性質(zhì)與施用子單元化學(xué)肥料的性質(zhì)與施用子單元/2 正磷

4、酸（正磷酸（H H3 3POPO4 4、H H2 2POPO4 4- - 、HPOHPO4 42-2-、POPO4 43- 3- ）可直接吸收。其中吸收）可直接吸收。其中吸收H H 2 2POPO4 4- - 最多。最多。偏磷酸偏磷酸HPOHPO3 3、焦磷酸、焦磷酸H H4 4P P2 2O O7 7需轉(zhuǎn)化需轉(zhuǎn)化 成正磷酸后才能同化利用。成正磷酸后才能同化利用。有機(jī)態(tài)磷也可吸收，但量較少。如已糖磷酸脂、蔗糖磷酸脂、核酸和有機(jī)態(tài)磷也可吸收，但量較少。如已糖磷酸脂、蔗糖磷酸脂、核酸和甘油磷酸脂。甘油磷酸脂。作物生產(chǎn)技術(shù)專業(yè) / 教學(xué)資源庫(kù)作物生長(zhǎng)環(huán)境課程 /作物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境教學(xué)單元作物生長(zhǎng)的營(yíng)

5、養(yǎng)環(huán)境教學(xué)單元/化學(xué)肥料的性質(zhì)與施用子單元化學(xué)肥料的性質(zhì)與施用子單元/2 作物吸收什么形態(tài)的磷？土壤中磷的形態(tài)怎樣作物吸收什么形態(tài)的磷？土壤中磷的形態(tài)怎樣 土壤土壤溶液溶液中的磷：是植物最直接的磷源。中的磷：是植物最直接的磷源。土壤土壤溶液中磷溶液中磷的濃度常用來(lái)表征的濃度常用來(lái)表征土壤供磷能力。土壤供磷能力。主要以主要以HPOHPO4 42-2-和和H H2 2POPO4 4- -形態(tài)存在，其相對(duì)數(shù)量取決于溶液的形態(tài)存在，其相對(duì)數(shù)量取決于溶液的pHpH。土壤溶液中還有或多或少的有機(jī)磷化合物，也可以被作物根系吸土壤溶液中還有或多或少的有機(jī)磷化合物，也可以被作物根系吸收利用。收利用。2.2.土壤

6、中磷的形態(tài)土壤中磷的形態(tài)水溶性磷酸鹽水溶性磷酸鹽弱酸溶性磷酸鹽弱酸溶性磷酸鹽有效磷有效磷10%以下以下無(wú)機(jī)態(tài)磷無(wú)機(jī)態(tài)磷50%-90%全磷全磷100% 遲效磷遲效磷99%以上以上有機(jī)態(tài)磷有機(jī)態(tài)磷10-15%作物生產(chǎn)技術(shù)專業(yè) / 教學(xué)資源庫(kù)作物生長(zhǎng)環(huán)境課程 /作物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境教學(xué)單元作物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境教學(xué)單元/化學(xué)肥料的性質(zhì)與施用子單元化學(xué)肥料的性質(zhì)與施用子單元/2 2.2.土壤中磷的形態(tài)土壤中磷的形態(tài)土壤中磷的形態(tài)按化學(xué)分類分為：土壤中磷的形態(tài)按化學(xué)分類分為：有機(jī)磷、無(wú)機(jī)磷有機(jī)磷、無(wú)機(jī)磷兩大類兩大類（1 1）土壤有機(jī)磷：）土壤有機(jī)磷：n占全磷的比例多在占全磷的比例多在15%-80%15%-80

7、%。我國(guó)土壤有機(jī)磷一般占。我國(guó)土壤有機(jī)磷一般占20%-50%20%-50%，n土壤有機(jī)磷常與土壤有機(jī)質(zhì)含量之間有良好的線性關(guān)系。土壤有機(jī)磷常與土壤有機(jī)質(zhì)含量之間有良好的線性關(guān)系。n土壤有機(jī)磷分為三類：肌醇磷酸鹽、核酸和磷脂。土壤有機(jī)磷分為三類：肌醇磷酸鹽、核酸和磷脂。n已知的僅占一半。已知的僅占一半。n土壤有機(jī)磷與無(wú)機(jī)磷之間同樣存在礦化與生物固定兩個(gè)方向相反的過(guò)程。土壤有機(jī)磷與無(wú)機(jī)磷之間同樣存在礦化與生物固定兩個(gè)方向相反的過(guò)程。大多數(shù)有機(jī)磷大多數(shù)有機(jī)磷 無(wú)機(jī)磷無(wú)機(jī)磷 作物吸收作物吸收作物生產(chǎn)技術(shù)專業(yè) / 教學(xué)資源庫(kù)作物生長(zhǎng)環(huán)境課程 /作物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境教學(xué)單元作物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境教學(xué)單元/化學(xué)肥

8、料的性質(zhì)與施用子單元化學(xué)肥料的性質(zhì)與施用子單元/2 （2 2）無(wú)機(jī)態(tài)磷：）無(wú)機(jī)態(tài)磷：n是土壤磷的主體，旱地土壤可占全磷量的是土壤磷的主體，旱地土壤可占全磷量的70%70%以上。以上。n長(zhǎng)期施磷肥形成各種含磷化合物，種類復(fù)雜。長(zhǎng)期施磷肥形成各種含磷化合物，種類復(fù)雜。n土壤中的無(wú)機(jī)態(tài)磷有土壤中的無(wú)機(jī)態(tài)磷有30多種，根據(jù)作物對(duì)磷的吸收程度可歸納為以多種，根據(jù)作物對(duì)磷的吸收程度可歸納為以下三類：下三類：水溶性磷：水溶性磷： 弱酸溶性磷：弱酸溶性磷： 難溶性磷：難溶性磷： 作物生產(chǎn)技術(shù)專業(yè) / 教學(xué)資源庫(kù)作物生長(zhǎng)環(huán)境課程 /作物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境教學(xué)單元作物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境教學(xué)單元/化學(xué)肥料的性質(zhì)與施用子單元

9、化學(xué)肥料的性質(zhì)與施用子單元/2 水溶性磷水溶性磷主要有堿金屬磷酸鹽或堿土金屬的一代磷酸鹽，主要有堿金屬磷酸鹽或堿土金屬的一代磷酸鹽，如磷酸二氫鉀（如磷酸二氫鉀（KHKH2 2POPO4 4）、）、磷酸二氫鈉磷酸二氫鈉NaHNaH2 2POPO4 4、磷酸氫二鉀磷酸氫二鉀K K2 2HPOHPO4 4、磷酸一鈣磷酸一鈣Ca(HCa(H2 2POPO4 4) )2 2、磷酸一磷酸一鎂鎂Mg(HMg(H2 2POPO4 4) ) 2 2等，多以離子態(tài)存在，這是作物易等，多以離子態(tài)存在，這是作物易于吸收的形態(tài)。于吸收的形態(tài)。但土中含量少。但土中含量少。弱酸溶性磷弱酸溶性磷 ：主要是堿土金屬的二代磷酸鹽

10、，如主要是堿土金屬的二代磷酸鹽，如CaHPOCaHPO4 4、MgHPOMgHPO4 4 等，等，他們能被他們能被弱酸弱酸溶解，但不溶于溶解，但不溶于水水。這類形態(tài)的磷也能這類形態(tài)的磷也能被被作物吸作物吸收利用。收利用。 在土壤中含量很低，且不穩(wěn)定，易被作物吸在土壤中含量很低，且不穩(wěn)定，易被作物吸收，也能轉(zhuǎn)化成難溶性磷，收，也能轉(zhuǎn)化成難溶性磷，難溶性磷難溶性磷 ：不能被：不能被水水和和弱酸弱酸溶解，作物不能吸收利用。有溶解，作物不能吸收利用。有時(shí)可被時(shí)可被強(qiáng)酸強(qiáng)酸溶解。溶解。 主要是：主要是：氟磷灰石氟磷灰石 CaCa1010(PO(PO4 4)6F2)6F2、氯磷灰石氯磷灰石 Ca10(PO

11、4)6Cl2Ca10(PO4)6Cl2、磷磷鋁石鋁石 Al(OH)2H2PO4Al(OH)2H2PO4、粉紅堿鐵礦粉紅堿鐵礦 Fe(OH)2H2PO4Fe(OH)2H2PO4等，等，這類形態(tài)的磷含量最多，但作物難以吸收利用。這類形態(tài)的磷含量最多，但作物難以吸收利用。以上三類磷化合物在土壤中可以互相轉(zhuǎn)化。以上三類磷化合物在土壤中可以互相轉(zhuǎn)化。 在酸性土中許多難溶性磷酸鹽和少量弱酸溶性磷酸鹽常常被在酸性土中許多難溶性磷酸鹽和少量弱酸溶性磷酸鹽常常被鐵鋁鐵鋁氧化物氧化物膠膜包裹而形成所謂膠膜包裹而形成所謂閉蓄態(tài)磷閉蓄態(tài)磷，這種形態(tài)的磷很難釋放出這種形態(tài)的磷很難釋放出來(lái)被作物吸收利用。來(lái)被作物吸收利用

12、。3. 3. 磷素在土壤中的轉(zhuǎn)化磷素在土壤中的轉(zhuǎn)化土壤中磷的轉(zhuǎn)化包括磷的土壤中磷的轉(zhuǎn)化包括磷的固定與釋放固定與釋放兩個(gè)基本過(guò)程兩個(gè)基本過(guò)程磷的固定磷的固定水溶性磷的水溶性磷的化學(xué)固定、吸附固定和生物固定化學(xué)固定、吸附固定和生物固定等幾個(gè)方面等幾個(gè)方面（1 1）土壤中有效磷的固定）土壤中有效磷的固定有以下幾種形式：有以下幾種形式：1 1）化學(xué)固定）化學(xué)固定通過(guò)化學(xué)反應(yīng)使磷形成沉淀而發(fā)生固定作用的過(guò)程通過(guò)化學(xué)反應(yīng)使磷形成沉淀而發(fā)生固定作用的過(guò)程是最常發(fā)生的固定作用是最常發(fā)生的固定作用作物生產(chǎn)技術(shù)專業(yè) / 教學(xué)資源庫(kù)作物生長(zhǎng)環(huán)境課程 /作物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境教學(xué)單元作物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境教學(xué)單元/化學(xué)肥料的

13、性質(zhì)與施用子單元化學(xué)肥料的性質(zhì)與施用子單元/2 這也是磷肥利用率低的主要原因：這也是磷肥利用率低的主要原因： 化學(xué)固定化學(xué)固定肥料施入土壤，肥粒肥料施入土壤，肥粒 從外界吸水，從外界吸水，磷酸一鈣溶解或水解磷酸一鈣溶解或水解 磷酸向四周擴(kuò)散磷酸向四周擴(kuò)散溶解了土壤鐵鋁鈣鹽，形成活性離子溶解了土壤鐵鋁鈣鹽，形成活性離子 與磷酸作用，形成與磷酸作用，形成AlP、FeP、CaP沉淀沉淀作物生產(chǎn)技術(shù)專業(yè) / 教學(xué)資源庫(kù)作物生長(zhǎng)環(huán)境課程 /作物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境教學(xué)單元作物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境教學(xué)單元/化學(xué)肥料的性質(zhì)與施用子單元化學(xué)肥料的性質(zhì)與施用子單元/2 n2 2）吸附固定）吸附固定土壤固相對(duì)溶液中的磷酸根加

14、以吸持的作用。土壤固相對(duì)溶液中的磷酸根加以吸持的作用。 n施入土壤的水溶性磷酸鹽被土壤固相所吸持，它包括吸附和吸收兩施入土壤的水溶性磷酸鹽被土壤固相所吸持，它包括吸附和吸收兩個(gè)難以截然區(qū)分的反應(yīng)。個(gè)難以截然區(qū)分的反應(yīng)。作物生產(chǎn)技術(shù)專業(yè) / 教學(xué)資源庫(kù)作物生長(zhǎng)環(huán)境課程 /作物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境教學(xué)單元作物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境教學(xué)單元/化學(xué)肥料的性質(zhì)與施用子單元化學(xué)肥料的性質(zhì)與施用子單元/2 土壤對(duì)磷的非專性吸附土壤對(duì)磷的非專性吸附：是磷酸根與土壤固相表面吸附的：是磷酸根與土壤固相表面吸附的OH-OH-發(fā)生發(fā)生交換或借助靜電引力而被吸附的現(xiàn)象。交換或借助靜電引力而被吸附的現(xiàn)象。土壤對(duì)磷的專性吸附土壤對(duì)磷的專

15、性吸附：是吸附在土壤固相表面的磷酸根離子與氫氧：是吸附在土壤固相表面的磷酸根離子與氫氧化鐵、鋁，氧化鐵、鋁的化鐵、鋁，氧化鐵、鋁的Fe-OHFe-OH或或Al-OHAl-OH發(fā)生配位基交換，為化學(xué)力作發(fā)生配位基交換，為化學(xué)力作用，稱之為用，稱之為專性吸附。專性吸附。吸附態(tài)的有效性較高，長(zhǎng)期來(lái)看對(duì)磷的有效性沒(méi)有太大影響。吸附態(tài)的有效性較高，長(zhǎng)期來(lái)看對(duì)磷的有效性沒(méi)有太大影響。生物固定生物固定土壤微生物吸收水溶性磷酸鹽構(gòu)成其軀體，使水溶性土壤微生物吸收水溶性磷酸鹽構(gòu)成其軀體，使水溶性動(dòng)暫時(shí)被固定起來(lái)的過(guò)程。隨著微生物世代更替能較快地被釋放出來(lái)動(dòng)暫時(shí)被固定起來(lái)的過(guò)程。隨著微生物世代更替能較快地被釋放出

16、來(lái)閉蓄態(tài)固定閉蓄態(tài)固定鹽基性磷酸鹽水解，表面產(chǎn)生鹽基性磷酸鹽水解，表面產(chǎn)生Fe(OH)3或或Al(OH)3等膠膜，把磷酸鹽等膠膜，把磷酸鹽包被起來(lái)；當(dāng)膠膜脫水后，被包被磷便形成包被起來(lái)；當(dāng)膠膜脫水后，被包被磷便形成閉蓄態(tài)磷閉蓄態(tài)磷，在旱作條件下在旱作條件下植物難以利用植物難以利用。（2）土壤中磷的釋放）土壤中磷的釋放磷的釋放磷的釋放土壤中植物難利用態(tài)磷轉(zhuǎn)化為可利用態(tài)磷的過(guò)程稱為磷土壤中植物難利用態(tài)磷轉(zhuǎn)化為可利用態(tài)磷的過(guò)程稱為磷的釋放的釋放 （它受土壤中微生物活動(dòng)、有機(jī)肥料的分解以及土壤的水、氣、熱狀（它受土壤中微生物活動(dòng)、有機(jī)肥料的分解以及土壤的水、氣、熱狀況等條件的影響）。況等條件的影響）。

17、作物生產(chǎn)技術(shù)專業(yè) / 教學(xué)資源庫(kù)作物生長(zhǎng)環(huán)境課程 /作物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境教學(xué)單元作物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境教學(xué)單元/化學(xué)肥料的性質(zhì)與施用子單元化學(xué)肥料的性質(zhì)與施用子單元/2 在石灰性土壤中，在石灰性土壤中，難溶性磷酸鈣鹽難溶性磷酸鈣鹽一般需要借助于作物根系和一般需要借助于作物根系和土壤微生物呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳、根系和微生物代謝溢泌土壤微生物呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳、根系和微生物代謝溢泌或有機(jī)肥（物料）分解產(chǎn)生的或有機(jī)肥（物料）分解產(chǎn)生的各種有機(jī)酸各種有機(jī)酸等轉(zhuǎn)入土壤溶液。等轉(zhuǎn)入土壤溶液。Ca3（PO4)2 Ca2(HPO4)2 Ca(H2PO4)2 H3PO4 有機(jī)磷的分解：土壤中有機(jī)磷在酶的作用下進(jìn)行水解作用，能逐步釋放出有效磷 供作物吸收利用。植素植素 （水解）（水解） H3PO4核蛋白核蛋白 （水解）（水解） （水解）（水解） H3PO4卵磷脂卵磷脂 （水解）（水解） （水解）（水解） H3PO4作物生產(chǎn)技術(shù)專業(yè) / 教學(xué)資源庫(kù)作物生長(zhǎng)環(huán)境課程 /作物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境教學(xué)單元作物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境教學(xué)單元/化學(xué)肥料的性