当前课程知识点：植物营养学 > 第十七章 微生物肥料 > 微生物肥料 > 11.2 磷肥在土壤中的转化
同学们好
我们这一节要学习的主要内容是
磷肥在土壤中的转化
磷肥施入土壤之后
是包括了固定和释放两个完全相反的过程
固定是磷有效性降低的一个过程
而释放则是磷有效性提高的过程
细分来讲
磷肥进入土壤以后
其中有一部分释放后
直接被植物所吸收利用
一部分通过化学沉淀作用
形成了沉淀态磷
一部分通过土壤胶体吸附
转化为吸附态磷
还有一部分被微生物利用
转化为有机态磷
这三种磷在一定条件下
可以实现逆转或者部分逆转
重新转化释放出
植物可吸收利用的形态
这就是磷的释放过程
下面我们来看看磷在土壤中的
各个固定过程
首先是化学沉淀过程
主要是磷酸根离子
和土壤中的铁 铝 钙离子发生反应
生成了相应的磷酸盐
它的溶解度呢
变得非常小
使得磷的有效性大幅降低
在碱性或者是石灰性土壤上
磷酸根离子在扩散过程当中
与土壤胶体上交换性钙
或者是溶液中的钙离子发生反应
先形成了弱酸溶性的二水磷酸氢钙
然后再形成了酸溶性的磷酸氢钙
再逐渐与土壤中大量的钙
化合形成了磷酸八钙
羟基磷灰石等
磷的有效性
是在不断地降低
这就是磷在碱性和石灰性土壤上
所发生的化学沉淀
固定过程
而在酸性土壤上
水溶性磷肥施入土壤中之后
磷酸根离子在扩散的过程当中
与土壤中的铁 铝离子发生反应
先形成磷酸铁 铝
最终形成了羟基磷酸盐沉淀物质
使磷的有效性大大降低
当土壤溶液中的磷酸根
被不溶性的铁 铝质
或者是钙质的胶膜所包围的时候
它的有效性
就失去了
形成了闭蓄态磷
这是有效性最低的一种磷形态
磷的化学沉淀固定过程
是磷酸氢根离子与铁 铝 钙
阳离子发生了反应
而磷的吸附固定
则是一个较为复杂的过程
土壤对磷的吸附以专性吸附为主
多发生在铁 铝含量高的酸性土壤上
是与铁 铝氧化物或者是粘粒发生的反应
一般又可分为静电吸附
单键吸附和双键吸附
静电吸附是指在酸性土壤条件下
磷酸氢根阴离子
被铁 铝氧化物
表面和粘粒边缘的正电荷吸引
然后吸附到氧化物
或者是粘粒的表面或者边缘
这部分磷可与其他的一些阴离子发生
可逆的反应或者是交换的反应
所以这部分磷
它是缓效的
对植物来说
它依然是有效的
但是
当磷酸氢根离子与铁 铝氧化物
和粘粒表面的结构性羟基
交换形成内层复合体的时候
磷就被紧紧的束缚住了
它的有效性就变得很低了
当与磷酸氢根其中的一个氧结合的时候
就是单键吸附
随着时间的延长
它的第二个氧会与第二个羟基进行交换
然后就形成了双键吸附
使得磷酸盐变成了氧化物的一部分
它的有效性就变得更低了
接着
进一步随着时间的延长
更多的铁 铝水氧化物沉淀
将磷酸盐深埋在氧化物颗粒内部
然后形成了闭蓄态磷
在绝大多数的酸性土壤中
这是一种有效性
最低的形态的磷
相比将化学沉淀和吸附固定
生物固定是在有机态磷含量低
或者是碳磷比比值
大的时候
微生物与作物就开始竞争
无机磷营养
将无机态的磷转化为有机态的磷
供微生物吸收利用
降低了磷肥的有效性
但是这部分磷在微生物作用下
可以重新转化为有效态磷
重新供植物吸收利用
肥料残留在土壤中被固定或者是吸附的磷
可以通过解吸
溶解和水解等方式
重新释放为有效态磷
为作物所吸收利用
在石灰性土壤中
新形成的这种亚稳态的磷酸钙盐
它可以借助作物根系
和微生物呼吸作用所产生的碳酸
有机肥料分解释放的有机酸
以及生理酸性肥料所产生的酸
它能够转化
并且释放出有效态的磷
在淹水的条件下
土壤pH值向中性发展
Eh降低
还原条件增强
使闭蓄态磷外层的氧化膜消失
那么 磷的有效性的也在提高
这对于酸性土壤中
残留磷利用尤为重要
简单来讲
磷肥在土壤中的转化过程
就是可溶性磷
被铁 铝 钙离子
铁 铝氧化物
粘粒等固定形成不可溶的固定态磷
被微生物固定
形成有机态磷
经研究表明
水溶性磷肥施入土壤后
立即测定的话
会发现有30%的磷已经不溶于水
一个小时之后
就达到了40%
而一个月之后
就达到了80%
这也是为什么磷肥利用率
如此低的一个关键原因
在酸性土壤上
磷
更容易被铁 铝和粘粒固定
在碱性土壤上容易被钙固定
因此
磷的有效性和土壤pH之间
是有着比较密切的关系
当土壤pH值
维持在6到7的范围内的时候
磷的固定量是最小的
然后磷肥对植物的有效性也是最高的
因此
在生产中
通过调控根层范围土壤pH
能够有效改善土壤磷养分供应
以上就是磷肥在土壤中
转化过程的主要内容
这部分知识能够为今后磷肥的合理施用
与利用效率提升打下基础
今天的课后思考题是
磷肥在土壤中的转化过程有什么样的特点
-肥料概述
-钾肥
-复混肥料
-有机肥料
