土壤磷素形态组成变化及有效性研究
土壤中的磷素

土壤中的磷素土壤是作物磷素营养的主要来源,土壤中的磷素包括有机和无机两种形态,主要是磷酸钙(镁)盐、磷酸铁、铝盐。
大部分有机磷多作物是有效的,但大部分无机磷酸盐在水中的溶解都很低,作物非常难以吸收。
进入土壤的各种磷酸盐,都非常迅速地与土壤中的钙、铁、铝等离子作用,形成难溶性的磷酸盐沉淀,或吸附在土壤胶体上,并逐渐转化为难溶性磷酸盐。
土壤pH 值和氧化还原状况是影响磷酸盐有效性的主要因素。
1土壤中磷的含量、形态及其有效性1.1 土壤磷素含量土壤中的磷来自于成土矿物、有机物质和所施用的肥料。
我国大多数土壤的全磷含量为0.04% ~0.25%,一般说来有机质含量高、熟化程度高、质地粘重的土壤,全磷含量都比较高。
土壤磷素含量不仅有明显的地带性分布,而且也呈现出有规律性的局部变化。
从南往北、由东向西,我国土壤中的全磷含量逐渐增加;离城镇村庄越远,土壤含磷量越低1.2 土壤磷素的形态及其有效性土壤中的磷可分为有机态磷和无机态磷,有机态磷主要是植酸盐、磷脂和核酸,耕地土壤一般占全磷的20%左右,对作物几乎都是有效的。
无机态磷占土壤全磷的80% 以上,主要有钙(镁)磷酸盐(Ca - P) 、铁铝磷酸盐(Fe - P 、Al - P )、闭蓄态磷(O - P )。
1)钙(镁)磷酸盐:磷酸根与钙、镁结合形成不同溶解度的磷酸钙、镁盐类,主要是磷酸钙盐,是我国北方石灰性土壤中磷酸盐的主要形态。
磷酸钙盐有多种,常见的磷酸钙盐的溶解度和对作物的有效性大小顺序为:氟磷灰石< 羟基磷灰石< 磷酸八钙< 磷酸二钙< 磷酸一钙。
2)铁、铝磷酸盐:磷酸根与Fe3+ 、Fe2+ 、Al3+ 结合形成各种形态的磷酸铁、铝类化合物,是酸性土壤磷酸盐的主要形态,常见的有粉红磷酸铁(Fe(OH)2·H2PO4 )和磷铝石(Al(OH)2·H2PO4 ),其溶解度极小,对作物的有效性很低。
在水田主要是蓝铁矿(Fe3(PO4)2·3H2O ),有效性有所提高。
土壤中的磷素的转化特点与提高有效性措施

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沉淀和溶解反应
沉淀反应: 可溶性磷与碳酸钙、铁铝 氧化物及其水化物、层状 铝硅酸盐及钙、铁、铝等 发生化学反应产生沉淀, 变成羟基磷灰石、氟磷灰 石或磷酸铁铝等。(主要 发生在石灰性土壤中)
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溶解反应 主要受土壤水分状况和 干湿交替时间的限制。 厌氧条件下的湿地环境 能降低土壤对磷的固定 能力,提高磷素的溶解 活性。
无机阴离子和有机阴离子都不 同程度地与磷竞争吸附点,时或 减少磷的吸附,时或促使磷的解 吸。硝酸根、氯离子等吸着力弱 的无机阴离子没什么作用,但羟 基、硅酸、硫酸盐和钼酸盐等专 性吸附阴离子或酸与磷竞争吸附。 阴离子与吸附表面结合的键强决 定其竞争力。以硫酸盐为例,尽 管它是专性吸附,却不能解吸出 多少磷酸盐。显然,磷酸盐比硫 酸盐与表面的结合键更强。
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End
Thank you!
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讨论组成员: 朱俊英、胡 辉等
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土壤中各种形态的磷的转化遵守一定的物理化 学法则,并在环境条件不变时保持着动态平衡 ,该平衡决定了土壤中磷的有效性。
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点击添加标题
土壤组分及 其性质
标题
有ห้องสมุดไป่ตู้质
标题
pH值的影响
标题
阳离子阴离子 的影响
影响磷的 有效性的
因素
湿度、温度
标题
反反应应时时间间
附吸复附合复体合的体饱的和 饱和度度
标题
2.需要较长时间 如:矿物态磷的风化
和转变成对作物有效的 磷
土壤中存 在着多种 含磷化合 物,能不 断地相互 转化。
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影响含磷化合物相互转化的土壤条件
一
PH值 一般认为 ,土壤中 不同类型 磷酸 盐相互转 化点的PH 值是 6.5~7.0
黑土磷形态及其有效性研究

、
。
( ) 建议 二 从表 3中可 以看 出,各队在比赛 中利用抢 、打、断球技术成 功 的破坏对方的进攻 的次数在对方比赛 中发动的进攻总数 占到一 抢 、打 、断球在 防守 中是有着积极意义和作用的 ,教练员和 定 的数量 ,在一些成绩好的强队中 ,这样的情况更是明显 。例如 队 员都应对此有充分 认识 ,同时着眼于发展 ,把提高断球次数 看 本 次比 赛冠 亚军研 究 生队 和 0 6体本 1队 ,两项数 值分 别 占到 作是挖掘比赛主动性 、攻击性 防守 的一种潜 力。训练 中必须练好 1 %和 8 2 %。特别是研 究生队 ,他 们可 以利 用成功 的抢 、打 、断 防守 的基本功 ,打 好抢断 球的技 术基础 ,然后 结合 实践需要 练 球去破坏对方十分之一以上的进攻。 习,练 习在攻防对抗 或接近 比赛情况下的各种断球。这种步步深 从上述几点可以看出 ,抢 、打 、断球技术这项防守技术在比 入的练 习,既提高 了基本技术 , 也增强 了在比赛实践中运 用技术 赛 中起着重要的作用。成功的抢断球可直接破坏对方的进攻并为 的能力 。训练和 比赛 中应 注意培养队 员积 极地抢 、打断 球意识 , 本方获得球权 ,获得一次攻防转换 的机会 ,如果能抓住机会在攻 鼓励队 员学会选择 正确的 出手 时机 ,积极进 行机 动抢 、打 、断 防转换中发动成功快攻 ,快攻得 分后就能在对方不得分的情况下 球 ,并 提倡运用多 种抢断球 的个人 和集 体技战术 配合 。既要求 为本方得分 ,这对 对手的士气将是不小的打击。同时 ,数据 上统 抢 、打、断球合理 、积极 、具有攻击性 ,又要力求避免犯规 。应 计显示 ,强队不止能依靠成 功的抢 、打 、断球技术去得分 ,更注 注意培养和提高观察判断能力 ,相互之间协防配合意识以及协 同 重能利用此项 技术去破 坏对 方的进攻 ,不 一定直接抢断球 ,而是 作的战 能力 ,并大 力提倡积极 主动 、迅速果断的精神 和正确熟练 强调通过这种攻击性的防守 去造成对方在进攻 中出现失误 ,或是 运用各种抢断球技术的能力。同时 ;应加强相互呼应 的习惯 ,在 压低对方 的投 篮的命 中率 , 在保证阻止对方得分的同时 去争取 比 配合过程 中,合理地运用 “ 夹击” “ 防” “ 防”等语言信 、 换 、 补 赛 的胜 利。 号,能鼓动情绪和互相联系,从而提高配合的效果。
中酸性土壤无机磷形态及生物有效性

中酸性土壤无机磷形态及生物有效性酸性土壤无机磷形态及生物有效性一、酸性土壤中的无机磷1、未进行氧化形态的无机磷该形态的无机磷多集中存在于疏松的酸性土壤中,通常属于磷钾原料或腐殖质形态。
化学分析表明,在酸性土壤中,这种磷以氢磷酸盐,中介磷酸盐,元素磷和无机磷酰胺的形式存在。
2、经过氧化形态的无机磷无机磷氧化后的产物主要包括有机磷酸盐,水溶性,半水溶性和极微溶性磷。
此外,酸性土壤中的铝磷,硫磷,氟磷和硼磷等复合氧化物的存在也不容忽视。
二、酸性土壤中的无机磷的生物有效性1、不同形态的无机磷在生物圈中的作用无机磷在生物圈中主要以氧化形式存在,但其在氧化前是重要的营养元素,是植物激素,细胞膜和生长素的重要成分。
在酸性土壤中,未进行氧化形态的无机磷通过离子来源,使植物有机物吸收和植物内链表达等生物活性受到影响。
2、酸性土壤span>中无机磷的吸收积累由于氧化形态的无机磷,不仅极易挥发和迁移,而且具有比较弱的生物有效性。
因此,植物对未经过氧化形态的无机磷的吸收和积累要远高于其他复杂的形式。
三、无机磷的生物有效性的提高1、供给生物可利用的营养物质对于强酸性的土壤来说,可以补充一定量的有机肥料或无机肥料,使土壤酸度降低,以便提供植物生长所需要的优质养分。
2、适当调节土壤酸碱度为了提高无机磷在酸性土壤中的生物有效性,可以添加一定量的碳酸钙和磷铵,以降低土壤pH值,使含有钾磷盐的离子更容易被植物吸收积累。
3、施用磷酸盐磷酸盐是一种氧化形态的磷,能够被植物直接利用,是调节土壤酸碱度的有效途径之一,也是改善土壤水分利用和磷吸收的有效手段。
四、结论酸性土壤中的无机磷大多存在于未经氧化形态或已经经过氧化处理的形式,其有效性取决于土壤pH值及其他因素。
此外,若要提高无机磷的生物有效性,还需要施用碳酸钙,磷铵及磷酸盐等养料。
中酸性土壤无机磷形态及生物有效性

中酸性土壤无机磷形态及生物有效性
酸性土壤无机磷形态及其生物有效性是影响土壤结构,生物活性和植物生长的关键因素。
土壤磷在自然界中以四类主要形式存在:土壤有机磷(PO)、溶解无机磷(P)、交
换性无机磷(Gr)和沉淀性无机磷(Pp)。
其中,溶解无机磷是自然界中最活跃的形态,
是植物吸收的主要来源。
酸性土壤中的无机磷的生物有效性取决于其在土壤中的分布形式,其中包括溶解无机
磷和交换性无机磷。
溶解无机磷是植物吸收最易消耗的形态,而交换性无机磷在植物吸收
前必须先被溶解或结晶。
因此,温和的酸性土壤中含量占比较高的交换性磷比溶解磷更难
被植物吸收。
与此同时,溶解无机磷和交换性无机磷对酸性土壤中植物生长也有不同的影响。
由于酸性土壤中含有大量交换性无机磷,植物从酸性土壤中吸收有机磷的能力会受到
限制。
因此,酸性土壤中注入适量有机肥料可以减轻磷的限制,从而改善土壤肥力并提高
作物产量。
但是,要想实现有效、长期地利用酸性土壤中的有机磷,需要综合考虑土壤酸度、湿度、磷肥料使用等因素,并应用一些抗酸性技术。
总的来说,酸性土壤中的有机磷形态及其生物有效性受多种因素的影响,如土壤酸度、湿度、磷肥料使用方式等。
以有效改善酸性土壤的有机磷形态及其生物有效性,土壤酸度、湿度以及磷肥料的使用都应予以考虑。
土壤磷素研究现状与趋向

磷是地球生命体 系最重要 的营养元素之一 , 同时也是生态系统 所差异。 J a c k s o n 喂 出了无机磷含量测定 的新方法 , 其方法是根据不 中常见的营养 限制 因子c I 1 。特别是在热带雨林 的生 态系统和年龄较 同 阳 离子 的正 磷 酸盐 ,较 为 系统 的将 无 机 磷 分 为 A L — P 、 F e — P 、 为古老 的土壤带[ 2 1 , 磷素含量将直接反映环境生态系统状况。 磷的形 C a - P 、 O — P这 4种形态 , 其中A L — P和 F e — P是 酸性 土壤中磷酸盐的 态特征和动态变化将直接影 响生 物的生长发育 , 也会 影响其 它元素 主要组成成分 ; 蒋柏藩 、 顾 益初 t s q 9 8 9年提 出一套科 学的分级方法 , 的变化 。 目前人类 的活动影 响了磷 素的循 环和平衡 , 磷 肥的大量使 使石灰性 质状态下 土壤 中无 机磷 的分级得到适用 , 同时也系统的反 用导致 了磷肥 的大量积 累, 然而其流失量 的增加 又加剧了水体 中磷 映出石灰性土壤无 机磷 的全貌 , 目前此种分级方 法也 是石灰性土壤 的富集 。相对于氮索 、 碳 素而言 , 磷素研究较少 , 大 多数研究 于全球 无机磷最 为常用 的方法 。 由于土壤 中有机磷化合物 的含量 难以直接测定 , 所 以有机 磷在 和区域尺度上[ 3 1 。土壤磷素的含量受到母质 、 气候 、 生物和土壤中的 地球化学过程 等一系列因素的影响 。 因此在研 究土壤磷 素的含量 、 土壤中的分类 相对较 晚。直到 1 9 7 8年 , B o w e n和科尔提 出更完善的 成为土壤有机磷组分 和土壤 的供磷 能力 之间关系 形态 以及转化上可 以有效调控磷元素 , 使得磷素环境得 到优 化。土 有机磷分级体 系 , 壤磷素的研究对于土壤 的精准施肥管理 、 质量评价 以及土壤 一作物 的常用方 法 , 这也为人们全面认识 磷素提供 了依据 。 3 土壤磷素的循环 与转化 系统磷循环利用以及提高森林生产力和可持续经营都具有十分重 3 . 1 土壤磷素的循环 要的意义 。 1土壤磷 素的来源与形态 磷 素在土壤 中的循环是指磷在动植 物 、 微 生物与土壤 固相 之间 其磷大部 分来于化肥 的施 用 、 动植物和微 生物 的死后 土壤 中磷的含量主要来源于基岩的风化和土壤表面的积累。 大 的转化过程 , 气的 降雨 、 植 物体分解 、 农业 的施 肥 、 工业含磷废 物的排放 、 城市 副 的残体 以及土壤母质 中的少许含磷的矿物 。 磷素在土壤 中的循环主 植物 对磷素 的吸取 、 矿化 和固定进程 中产生 的磷 素的生物转 产品及废物垃圾等都是磷素来源之一。 农业上的磷肥使用是 土壤磷 要 有 : 植 物残 素的 主要来 源 , 其 中施用 的磷 肥只有少 数被 吸收 和利 用 , 大部分会 化以及在土壤 固液相之 间所发生 的化学 固定和溶解 反应 等。 滞留在土壤 中,其余部分会通过其它途径进入 到大气圈和水圈 中。 体可以经过矿化作用 的转化 而成 为有 机磷 , 这样就被植物进行 吸收 并 经过一些转化 , 形成难以被植物利用 的磷 。 各种 磷 肥的大量施用会影响局地磷素分布不均 , 滞 留在土壤 中的多余磷 或者被 固体吸 附, I 殳 利 素会循 着物质循环流动进入水体 , 从 而会 造成水体 的污染等情况 发 风化作用可 以将 土壤 中原生和 次生的磷酸盐 变为可被植 物吸 1 生四 。 用 的有 效 磷 。 3 . 2土壤 磷素的吸附与解 吸 土壤中磷素的形态大体可以分为有 机磷 和无机磷 。 土壤 中无 饥 磷 种类 相对较多 , 主要包括矿物 、 吸附和水溶 这 3种形态 。 矿 物态磷 土壤 中磷 的吸附与解 吸 , 主要依据 于施肥量 的多少 , 如果施肥 是 指磷灰石 和磷酸铝铁 ,他们主要分 布在石灰性 土壤 和酸性土壤 量较 高时 , 那 么此时土壤 则呈现 出吸 附磷 素的态势 , 如果施 肥量较 中, 包 括原生矿 物 、 次生矿物及其 他化合物 , 但这些矿 物必须含磷 。 少, 土壤中吸附的磷 素就开 始发生解 吸 。土壤 的吸附 主要发生在土 吸附磷是指 附着在表 面上的矿物或有机 物的表 面 ,其含量 一般较 壤 中各种 氧化物 、 粘土矿物 以及有机 固相 的表 面 , 为土壤磷 素的 吸 低。 以H P O 4 - 、 H P O 4 2 - 形式 为主 , P O 形 式很 少存 在。 水溶态磷 , 植物 附提供 场所 。土壤磷 的吸附主要受 到矿物种类 及结 晶程度 影响很 可 以直接 吸收并将 其利 用 , 其 含量相 比较而 言较低 , 土壤 p H的 高 大 , 一些铁 、 铝氧化物和水化氧化物的吸附能力 表现最 为突出。 磷素 低、 施用肥量 的多少和土壤 固相磷 的数量 与结 合的状况等都影响其 的吸附能力也受到土壤 p H值 、 有机质含量 、 氧化还原 状况影 响。磷 含量 。 吸附 的逆过程也是土壤磷素 的解吸 , 解 吸的速率快慢对磷从 周相补 有机磷 含量受土壤有机质 含量和有机质分解速率 的影响 , 与土 给液相的速率 快慢产生很 大影 响 , 这也会影响磷素的植 物有效性 。 4土壤磷素的积累与平衡 壤有机质 的分布相一致 , 通常情况下 , 森林 、 草 地和沼泽土壤 中的腐 殖质层 土壤有 机磷含量较 高 。从世界 的角度来看 ,土壤全磷 中有 化肥的大量使用使磷 素得 到大量的积累。 2 0 世纪 7 0年代中期 , 1 5 % ~8 0 %是 有 机 磷 [ 6 1 。 我国农 田土壤磷 素水平 就开始渐渐 由亏变为 了富足 , 从全 国的典型 2 土壤 磷 素 的 分 级 研 究 地域农 田生态系统 中来看 都是收大 于支 的状态 , 在 中同 , 磷肥 的施 . 4 x 1 0 t ,在 这 些 中 大 约 有 2 . 6 x 1 0 t 积 聚 在 了土 土壤磷 素分级 的 目的在 于对 土壤 中磷 素盈 亏情 况和土壤磷 素 用 总 量 积 聚 到 3 供应情 况进行评价 , 土壤磷素有效适 用的分级研究 , 对 揭示 土壤 磷 壤里[ 9 1 。磷素在土壤 中的积聚会受到农作物 的类 型 、 土壤 的性质 、 磷 素 状况 具 有 重大 意 义 ,同时 对磷 流 失 风 险评 估 也 有重 要 作 用 。 肥的种类 、 用量及施用方式的干扰 。 磷素在土壤 中的移动性较弱 , 施 J a c k s o n于 1 9 5 6年 首次提 出无机磷分 级和 有机磷 分类 的总磷分 级 入土壤中的磷 肥很 大一部分 都会 累积在土壤 中, 而这 些被同定的磷 方法 。 H e d l e y 在1 9 8 2年提出一种新的土壤磷素的分 级方法 , 传统磷 随着时间的推移会 缓慢 的释放出来 ,从而被植物进行 吸收和利用 , 当在一定 的时间内 , 随着施用 量的增加 , 素分级 方式不 能把 土壤 中磷 素形 态的状态 变化和无 机磷与有 机磷 此过程被称为磷肥 的残效 。 同时考虑进行分级得 到了改善与弥补 。 当前也是 国内外都 比较认 同 会使其磷 素的饱和度也 随之增加 , 这便会使解 吸的磷素增 多 , 如果 和合理 的磷素分级方式 。 时间 的继续推移 , 那么在一定 时间内土壤磷 释放的增量就会开始变 在2 O世纪 3 0年代 ,对于 土壤无机磷 的分级研究就 已开始 , 在 得减小 , 从而达到稳定的平衡值。 发展 的过程 中 , 因分级 方式不一样 , 导致对 无机磷形态 的呈 现也有 5土壤磷素的流失与防治 ( 转下页 )
土壤-植物系统中磷素生物有效性的研究

一
类 的差 异等等 。 不 同植 物 根系其 密度 、 形状 、 结构 等特
性 都有 差 异 , 因此 吸收 能力 明显 不 同 , 尤 其 是 对 土壤 溶 液 中浓度很 低 的磷来 说 , 更 是如 此 。根毛 对植 物 吸
收磷有 明显作 用 , 洋 葱 因 为没 有 根毛 , 其 吸磷 能力 就
溶解 度 和有效 性逐 渐降 低 。
2 . 环境 因素
环境 条件 中 以水 分 和温度 的影 响最 为 明显 。 增加 水 分可 以提 高土 壤 中 O l s e n — P的含量 , 同时有 利 于磷
收土 壤 中的某 些有 机 磷 化合 物 , 如 乙糖磷 酸 酯 、 核 糖 核酸等 。 植 物根 能从含 磷浓 度极低 的溶 液 中吸收 磷 , 通 常 根 细胞 和 木 质部 汁 液 中磷 酸盐 的浓 度 比土 壤 中 的磷
A T P酶的 H + 为驱 动力 ,借 助于质 子化 的磷酸 根 载体
而实现 的 , 即属 于 H+ 和 H P O 4 . 共运 方式 。进 一 步 的
试 验表 明 . 根 的表 皮细胞 是植 物积 累磷 酸盐 的主要 场 所。 并 通过 共 质体 途 径 进入 木 质部 导 管 . 然 后运 往 植
在 土壤溶 液 中的扩散 , 因此能 提高磷 的有 效 性 。土壤
温 度 的提高 ,不仅 土壤溶 液 中磷 的扩散 速度 加快 . 而 且 根和 根毛生 长速 度相 对加快 , 根 的呼 吸作 用也 有所 加强 , 这些 都有 利 于植 物 对磷 的吸 收 。土 温 提高影 响 最 明显 的是 . 可 以加 强 土壤 微 生 物 的活 性 . 从 而提 高
高p H值 时 , 则 以 HP O 形式 为 主 。对 于两 种形 态 的 磷, 植物 更 易吸收 H 2 P O 。 除无机磷 外 , 植物还 可 以吸
土壤中磷的形态及转化的探讨

土 壤 中磷 的 形 态 及 转 化 的探 讨
解 锋 ,李 颖 飞
( . 凌 职 业 技 术 学 院 , 西 杨 凌 7 20 ;2 户县 森 林 资 源 管 理 中心 ,陕 西 户县 7 0 0 ) 1杨 陕 11 0 . 1 3 0 摘 要 : 究 磷 在 土 壤 中的 存 在 规 律 、 化 规 律 及 其 转 化 产 物 的 有 效 性 , 指 导 合 理 施 肥 和 开 发 新 的 磷 肥 品 种 。 土 研 转 可
第 1卷 第 1 O 期
201 1年 3月
J u杨l 凌Ya gigVo ain l& Te h 学 lC l g o r a f 职l业 技 t术a 学 院 ne ol e n o n n c o c ia 报 e
Vo. O N0 1 11 .
M a .2 0 1 r 1
关 键 词 : 壤 ;磷 素 土
中 图 分 类 号 :1 3 2 S 4 .
文献标识码 : A
文 章 编 号 :6 193 (0 1 0—0 40 1 7—1 1 2 1 ) 10 0—5
Dic s i n o s u s o n Pho p o u r n a s o m a i n i o l s h r sFo ms a d Tr n f r to n S i
ห้องสมุดไป่ตู้
壤 中磷 的存 在 形 态 ・ 般 分 为无 机 态 磷 ( 溶 态 、 附态 、 物 态 )和 有 机 态 。作 物 主 要 是 吸 收 无 机 态 磷 ,其 有 效 性 一 水 吸 矿 随 土 壤 p 值 而 变 化 。植 物 所 需 磷 素 的 唯一 来 源 是 通 过 根 系 由 土壤 中 吸 收 的 。因 此 土 壤 的 理 化 性 状 势 必 影 响 土 壤 H 磷 的 形 态 、 效 性 及供 应潜 力 。 土壤 中各 种 形 态 的 磷 素 , 土 壤 环 境 条 件 : H 值 、 机 质 、 分 、 度 、 物 组 成 、 有 随 p 有 水 温 矿 可 溶 性 阳离 子 性 质 、 氧化 还 原 状 况 的不 同 , 进行 着 磷 的 固定 或 释 放 的 转 化 和 循 环 。
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土壤磷素形态组成变化及有效性研究
摘要:土壤中无机磷的形态历来是人们关注的问题之一。
在大部分土壤中,无机磷含量占有主导地位,是植物所需磷的主要来源。
通过土壤中磷的化学形态、磷化合物的性质可判断其土壤环境行为,从而进行土壤磷素形态的分级。
本文围绕土壤磷素形态的组成变化对土壤供磷状态,提高磷素的再循环利用率等提出了建议,为今后指导磷肥的合理施用提供参考。
关键词:土层;无机磷;含量;有效性
近年来,我国磷矿资源正在快速枯竭,工业上大量磷肥的生产、农业上过量磷肥的施用是磷矿资源枯竭的重要原因。
由于土壤中长期大量磷肥的投入导致了土壤磷素水平提高,土壤土层处于富磷状态,土壤磷通过地表径流、土壤侵蚀、淋洗等途径,加速向水体迁移的速度,造成非点源性磷素污染加剧。
施用磷肥的当季利用率低,有效磷的缺乏,严重限制着作物产量的提高。
为了提高作物产量,满足作物生长需要,须维持土壤较高的速效磷水平,因此大量施用磷肥成为解决这些问题的主要措施之一。
我国北方地区分布着大面积的石灰性土壤,尤其是黄淮海地区广泛分布的潮土,由于石灰性土壤富含石灰质,大部分施用的磷肥被固定为作物难以利用的钙磷,其在当季作物的利用率仅为10%~25%。
国内
外许多土壤学家、植物营养学家都曾对石灰性土壤中的磷以及肥料磷施入土壤后的动态变化做了大量研究。
1989年,蒋柏藩和顾益初提出石灰性土壤无机磷分级体系,其主要特点是在分离技术上将石灰性土壤中占主导地位的磷酸钙盐按
其溶解度和有效性的不同进一步分成磷酸二钙、磷酸八钙和磷灰石三种类型,同时在磷酸铁的分离技术上也做了有益的改进,为石灰性土壤中的磷素形态、转化及有效性研究开辟了新的途径。
一、不同利用方式下土壤各形态磷的空间分布特点
土壤全磷主要来自于地壳表层的风化释放以及成土过
程中磷在土壤表层的生物富集和施用的肥料,它的含量可以反映土壤潜在的供磷能力和土壤磷库大小,因此了解我国土壤全磷含量情况有助于土壤磷肥管理。
土壤有效磷含量是决定磷肥有无效果以及效果大小的主要因素。
想要利用好磷肥,必须根据土壤有效磷的含量区别对待。
在我国的多数土壤中,土壤有机磷在土壤磷素中所占的比重较大,土壤有机磷直接关系到土壤中有效磷的丰缺。
它可以通过矿化作用转化为可供植物直接利用的磷。
因此有必要了解土壤中全磷、速效磷、有机磷及无机磷的空间分布状况,为以后的合理施肥、促进高产提供理论依据。
由于水溶态磷进入土壤后,很容易发生化学固定或吸附固定,所以无机磷在土壤中移动性较差。
相比较而言,土壤
有机磷移动性要高,因此大田和温室中出现土壤耕作层无机磷积累高于有机磷以及底层土壤无机磷积累低于有机磷的
现象。
全磷、无机磷和速效磷各土层含量均以温室土壤最高,且表层至下层呈明显的下降趋势,原因在于当施磷量超过作物磷吸收量时,磷素在土壤中积累,温室土壤集约化程度高、施肥量大,磷素的积累更加普遍。
这说明精耕细作和肥料的大量施用使速效磷通过生物和化学固定致使土壤全磷和有
机磷得到大量积累。
一般来说,与化肥相比,长期向土壤中施用等量的有机肥更能提高土壤中的速效磷含量。
许多研究表明,向土壤中施入有机肥,在增加土壤有机质的同时,土壤速效磷含量也得到了很大程度的提高,因此在肥料施用中建议有机肥与化肥混合施用。
另外,因速效磷等有耕层聚集现象,所以建议磷肥深施,以满足作物中后期对磷素营养的需要。
二、无机磷形态的空间变异特征
土壤无机磷化合物几乎全部为正磷酸盐,除去少量水溶态外,绝大部分以吸附态和固体矿物态存在于土壤中,主要包含二钙磷、八钙磷、铝磷、铁磷、闭蓄态磷以及十钙磷。
了解各形态无机磷的空间分布特征,以期为农业生产上磷肥高效利用提供理论依据。
由于磷肥利用率低,且磷素在土壤中不易移动,长期施肥会导致磷在土壤0~20cm耕层中大量积累,只有土壤中的
磷素达到一定浓度才会随降水或灌溉水向下层土壤淋失或
随地表径流流失。
温室土壤由于长期大量施用水溶性磷肥,土壤磷酸根离子的浓度明显增加,土壤磷素处于过饱和状态,造成土壤磷素随灌水向下淋失,大量施用有机肥可以降低土壤对磷素的吸附量,从而增加土壤磷素的渗漏率便于磷素下移,这在地下水位较浅的地区有可能造成地下水体污染。
因此在实际施肥中,应注意施肥量的合理控制,要积极推行平衡施肥和计划施肥,以减少磷素在土壤中的累积,从而减少对水体的污染。
三、温室棚龄对无机磷形态及含量的影响
不同棚龄对土壤全磷的影响也必然改变土壤中各种磷
组分的含量和比例关系。
施肥方式是影响农田土壤磷素有效性的主要因素之一,未来应注重有机肥和化肥的混合施用以提高农田土壤磷素有效性,并关注可能导致的环境影响。
施肥对土壤磷素状况及形态转化的影响方面的研究,一直受到人们广泛的重视。
自从蒋柏藩-顾益初突出石灰性土壤无机磷分级方法以来,国内许多报道认为:施肥对土壤各形态无机磷的含量影响很大,长期施肥而积累于土壤的无机磷主要以二钙磷和八钙磷形态存在,然而施肥对十钙磷和闭蓄态磷的影响很小或没有明显的规律。
有研究分析了各无机磷组分的生物有效性,其中二钙磷为有效磷,八钙磷、铁磷、铝磷为缓效磷,十钙磷、闭蓄态
磷为无效磷,2~4年棚龄土壤中各形态无机磷占无机磷总量的比列关系为:十钙磷>闭蓄态磷>八钙磷>铁磷>铝磷>二钙磷;6年棚龄土壤中各形态无机磷占无机磷总量的比例关系为:八钙磷>十钙磷>闭蓄态磷>二钙磷>铝磷>铁磷。
在石灰性土壤的无机磷组成中,无效态的十钙磷和缓效态的八钙磷的相对含量较高,从而构成全磷含量高,又由于速效态的二钙磷含量相对较低,使土壤有效磷供应能力低下。
四、结语
一般来说,土壤的酸碱环境会影响土壤中无机磷的存在形态与生物有效性,pH值下降可以促进八钙磷向二钙磷的转化,甚至可以导致向十钙磷转化,对于碱性过强的土壤需采取特殊的改良措施,而对于一般的土壤,通过施用酸性和生理酸性肥料即可以在一定程度上起到调节pH的作用。
另外增施有机肥料也可以提高磷的有效性,这不仅是因为它含有部分磷,还因为不溶性的钙磷、铁磷、铝磷在有机质和有机质分解过程中产生的有机整合物的作用下,会释放出可溶性磷,而且有机质在分解过程中会产生CO2,难溶性的钙磷会因CO2进一步形成的H2CO3而溶解,形成磷-腐殖酸盐复合体,也可以防止有效磷的无效化,从而提高土壤磷的有效性。
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作者简介:朱奕豪(1992-),男,汉族,山东潍坊人,硕士研究生,单位:聊城大学农学院2014级风景园林学专业,研究方向:园林生态修复与有害生物防治。