第二节_磷在土壤中的转化-new
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化学固定作用:Ca、Mg控制，Fe、Al控制 、 吸附作用:专性吸附，非专性吸附（一半交换吸附） 闭蓄作用:与氧化还原性关系直接 生物固定作用:微生物吸收土壤速效磷，以组成其 有
机体，固定是暂时的。
化学固定：土壤中水溶性磷与钙、铁、铝、
锰等离子反应，生成难溶性磷酸盐的过程；
专性吸附：土壤中水溶性磷与土壤胶体上的配位
后期吸磷弱，施磷效果差，可用水溶性磷肥根外追肥。
四）土壤条件与施磷
1、土壤有效磷
♣ 等级：（0.5mol/LNaHCO3浸提）
土壤含量（mg/Kg ） 供磷能力 <5 极低 5－10 低 10－20 中 >20 高 优先施在低磷的土壤上。 施磷效果 显效 有效 部分有效 多数无效
♣ 肥效与土壤有效磷反相关，为均衡增产，磷肥
六）改进施肥方法
1 相对集中施用
在旱作土壤上，集中程度应使磷肥与10％左右的 土壤混合比较适宜，具体方法是将磷肥以8cm宽的带 状施入土表，然后翻耕入土，这时，肥料大体10％的 土壤接触，这种施用方法对小麦、玉米等比撒施可增 产20％左右。作基肥，一般深施于15－18cm土层内， 种肥5-6cm深，追肥须按作物生长状况适当深施。 作物生长期的前1/3吸收的磷可占总磷量的2/3，因此， 磷肥施用应提倡以基肥为主，配施种肥，早施追肥。
吸附量增加， C: 是一种可逆反应
专性吸附：
磷酸根离子和粘土矿物或铁铝氧化物等表面金属原子 配位壳中的OH或OH2配位体进行交换，而被吸附在胶体 的表面，称为专性吸附或配位交换吸附也称为化学吸附。
不论粘粒带正电荷、负电或不带电均能发生专性吸 附
专性吸附属于化学力的作用，其吸附力比非专性吸附大。单键 吸附时，磷易重新释放；随着时间的推移，发生双键吸附，则 吸附变得到牢固，出现磷的"老化"，最后变成晶体状态，使磷 肥效果降低。
而在土壤由湿变干时，有效磷随之 降低。由此在水旱轮作中，磷肥分配应 掌握“ 旱重水轻”的原则，即将磷肥 重点施入旱作上，而水稻大部分或全部 利用其后效。
（二） 旱作轮作中磷肥施用
旱作轮作中，磷肥分配使用应根据作物的 生理特性，吸磷能力及轮作制度而定。
•在有绿肥或豆类轮作中，磷肥应优先施用于豆类和豆科绿肥上 •棉麦轮作中，重点施在棉花上 •磷肥应重点施用于越冬作物上，如在小麦、杂粮（玉米、谷子等） 轮作中，磷肥应重点施用在小麦上，后茬玉米、谷子可利用其后 效。
三）根据作物营养特性施磷肥 1、不同作物对磷反应不同 ♦ 对磷肥有良好反应的作物：
豆科作物（包括绿肥作物）、糖用作物、
纤维作物、油料作物
♦ 对磷肥反应较敏感的作物： 玉米、小麦、大麦 ♦ 对磷肥反应不敏感的作物： 谷子、水稻
2 生育期不同，对磷要求不同
初期需磷少，吸磷弱，但不能缺——临界期，因而采 用水溶性磷肥或某些枸溶性磷肥作种肥和早期追肥。 作物生长盛期，对磷的需要量增多，但这时根系发达， 吸磷能力增强，一般可利用作为基肥施用的难溶性磷 肥或枸溶性磷肥；
（二） 氮磷配合施用，与有机肥配合施用
缺磷的土壤往往缺氮，根据最小养分律，任何一 种限制因子不改善都会影响作物产量。一般来说 谷类作物需氮较多，氮磷配合比例大致1：0.5左 右，豆科作物在氮磷配合中应以磷为主，另还要
注意和钾肥、有机肥及微量元素的配合施用。
二、磷肥的残效与累积利用率
（一）当季利用率？ （二）累积利用率
第二节
磷肥在土壤中的转化
一、土壤中磷的含量
我国耕地土壤的全磷量：0.2~1.1g/kg 呈地带性分布规律：从南到北、从东到西逐渐增加 增加
北
增加
西 南 东
影响因素：
土壤母质、
成土过程
耕作施肥 气候条件
土壤全磷量并不能作为土壤磷素供应水平的确切指标， 因为大部分是迟效的，全磷与有效磷之间缺乏相关性。
含水二钙
Ca8H2(PO4)6∙5H2O
Ca10(PO4)6(OH)2 羟基磷灰石
酸性土上：
Al3+ +2PO43-
AlPO4
水解
Fe3+
FePO4 FePO4∙ Fe(OH)3
盐基性磷酸铁铝
AlPO4∙ Al(OH)3
2、吸附固定作用
磷的吸附作用：指土壤溶液中的磷吸附到土壤颗粒表面，变 为植物难以吸收利用的磷的形态。
3．闭蓄作用
闭蓄作用：是土壤磷酸盐被不溶性的铁（铝）质或钙质 胶膜所包被，使其失 去有效性。
它是铁（铝）质或钙质胶体在凝聚时，把溶液中的磷酸盐 包裹在凝聚体内或包裹在磷酸盐和其他含磷固体的表面
4．生物固定作用
当有机残体的碳磷比值（C／P）大于300时，微生物在分
解有机质过程中。就需要从土壤吸收速效性磷组成其有机体， 从而发生磷的生物固定作用。
要根据作物营养特性，土壤条件，肥料种类等合理施 用。
一 磷肥合理使用
（一） 水旱轮作中的磷肥施用
水田土壤在由干变湿的过程中，土壤有 效磷增加，原因是：
①石灰性土壤CO2的积累，pH下降； ②酸性土壤pH上升，Fe、Al磷酸盐水解； ③有机离子与磷酸离子代换，磷的扩散增加； ④Eh下降，难溶性的FePO4.2H2O变为易溶性的。
基团进行交换，而被土壤胶体吸附的过程；
磷的生物固持：无机磷转变为有机态磷的过程；
磷的化学固定作用有两种类型： 1）钙镁所控制的转化体系，它主要发生在石灰性土壤和中性 土壤上。 2）铁铝所控制的转化体系，主要发生在酸性土壤上。
石灰土上： Ca(H2PO4)2
一钙
CaHPO4 脱水二钙
CaHPO4∙2H2O
施肥 (有机、无机) 矿物 矿化 难溶性 磷释放
植物吸收
土壤有效磷
生物固定
化学沉淀
闭蓄态固定
淋失
吸附固定
第三节 磷肥的有效施用
磷肥利用率当季为10％－25％，利用率低于氮肥。
水溶性磷肥施入土壤后立即测定，有30％的磷不溶， 1小时后， 40％不溶于水 1天后， 60％不溶于水 1月后， 80％不溶于水
我国土壤有效磷素含量分布图
二、土壤中磷的形态
水溶性P 形态： 铁、铝结合态P 土壤无机磷 50－90％ 闭蓄态P 钙的磷酸盐 土壤磷 含P矿物 土壤有机磷 10－50％
无机磷
①磷酸钙（镁）类（Ca-P）石灰性土壤磷酸盐的主要形态。 ②磷酸铁（铝）类（Fe-P、Al-P）酸性土壤主要形态。 ③闭蓄态磷（O-P）由氧化铁胶膜包被着磷酸盐，石灰性土 壤15－30％以上，酸性土壤超过50％。
沉淀的发展过程：
酸性土： 过
初始 “老化” 态固定” 阶段 阶段 程：水溶性 段 无定形 结晶态 “闭蓄 阶
闭蓄态 小 低
溶解度： 大 有效性： 高 中性、石灰性土：一钙 二钙 八钙
十钙
结果：过磷酸钙的当季利用率低
（2）土壤中磷的释放 土壤中的难溶性磷转变为有效态磷的过程， 称为磷的释放作用。 包括： 难溶性磷酸盐的释放：土壤中的难溶性磷酸盐在 碳酸、有机酸等的作用下转变为有效性高的 磷酸盐的过程； 无机磷的解吸：土壤中吸附态磷重新进入土壤溶 液的过程；
2、有机质含量
♣有机质含量与有效磷含量正相关； ♣有机质含量与磷肥肥效反相关； ♣磷肥优先分配在有机质含量低、土 壤肥力差的土壤上。
五）肥料性质与施用
1、水溶性磷肥：普钙、重钙、适合各 种作物与土壤， 作基肥或追肥。
2、弱酸溶性磷肥：作基肥施用，在酸 性土壤或中性土壤 上优于碱性土壤。 3、难溶性磷肥：骨粉和磷矿粉施在酸性土上作基肥。
磷的吸附分为专性吸附和非专性吸附。
非专性吸附 的概念： 非专性吸附：在低pH条件下，粘土矿物或铁铝氧化物 表面的OH
基团被H＋质子化，这种由于粘 土矿物或铁铝氧化物表面质子化而
通过库仑引力作用对磷酸根离子 的吸附称为 非专性吸附。
非专性吸附的特点：
A：库仑力的作用，属非化学反应的结果
B：当土壤pH低时，质子化作用强烈，吸附反应加快，
有机ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的矿化：有机态磷在磷酸酶作用下转变为
无机磷的过程；
三、土壤中磷的转化
施肥
有机态磷 (影响矿化率的因素)
生物 固定 矿化 作用
化学沉淀 释放作用
H2PO4
－
无定形磷酸盐
Eh交替变化 吸持 固定
老化
结晶态磷酸盐
HPO4
2－
闭蓄态磷 (有效性降低)
解吸 作用
吸附态磷
矿物矿化
土壤有效磷增加和减少的途径
三、磷肥施用与环境污染
（一） 对水体的影响 磷在土壤中被固定而不易流失，一般为1 －5％，但造成水体富营养化磷的浓度也很 低，水体含氮>0.2ppm，而PO43-则只需 0.015ppm就可能出现“藻化”使水质恶化。 （二） 造成土壤中有害元素的可能积累 磷矿石中有各种杂质其中包括镉、铅、 氟等有害元素。
有机磷
主要磷酸肌醇、磷脂、核酸、磷蛋白和磷酸糖约占 1/2,另一半不清楚。有机磷占全磷的20－50％，与有机质 有好的相关性。
三、土壤中磷的转化
土壤中无机磷的固定 土壤中磷的释放
（1）土壤中无机磷的固定
土壤溶液中的无机磷酸盐等有效态磷转变为无效 态磷的过程，称为磷的固定作用。
土壤固磷机制主要有以下四种：
土壤供磷状况以土壤有效磷(Available P content)含量表示：
中性或石灰性土壤：P<10mg/kg，表示有效磷不足
酸性土壤：P<15mg/kg，表示有效磷不足
Available P content (Bray II) Pink <30 mg/kg (moderately deficient) Red: <20 mg/kg (deficient) Dark red: <10 mg/kg (severely deficient)
机体，固定是暂时的。
化学固定：土壤中水溶性磷与钙、铁、铝、
锰等离子反应，生成难溶性磷酸盐的过程；
专性吸附：土壤中水溶性磷与土壤胶体上的配位
后期吸磷弱，施磷效果差，可用水溶性磷肥根外追肥。
四）土壤条件与施磷
1、土壤有效磷
♣ 等级：（0.5mol/LNaHCO3浸提）
土壤含量（mg/Kg ） 供磷能力 <5 极低 5－10 低 10－20 中 >20 高 优先施在低磷的土壤上。 施磷效果 显效 有效 部分有效 多数无效
♣ 肥效与土壤有效磷反相关，为均衡增产，磷肥
六）改进施肥方法
1 相对集中施用
在旱作土壤上，集中程度应使磷肥与10％左右的 土壤混合比较适宜，具体方法是将磷肥以8cm宽的带 状施入土表，然后翻耕入土，这时，肥料大体10％的 土壤接触，这种施用方法对小麦、玉米等比撒施可增 产20％左右。作基肥，一般深施于15－18cm土层内， 种肥5-6cm深，追肥须按作物生长状况适当深施。 作物生长期的前1/3吸收的磷可占总磷量的2/3，因此， 磷肥施用应提倡以基肥为主，配施种肥，早施追肥。
吸附量增加， C: 是一种可逆反应
专性吸附：
磷酸根离子和粘土矿物或铁铝氧化物等表面金属原子 配位壳中的OH或OH2配位体进行交换，而被吸附在胶体 的表面，称为专性吸附或配位交换吸附也称为化学吸附。
不论粘粒带正电荷、负电或不带电均能发生专性吸 附
专性吸附属于化学力的作用，其吸附力比非专性吸附大。单键 吸附时，磷易重新释放；随着时间的推移，发生双键吸附，则 吸附变得到牢固，出现磷的"老化"，最后变成晶体状态，使磷 肥效果降低。
而在土壤由湿变干时，有效磷随之 降低。由此在水旱轮作中，磷肥分配应 掌握“ 旱重水轻”的原则，即将磷肥 重点施入旱作上，而水稻大部分或全部 利用其后效。
（二） 旱作轮作中磷肥施用
旱作轮作中，磷肥分配使用应根据作物的 生理特性，吸磷能力及轮作制度而定。
•在有绿肥或豆类轮作中，磷肥应优先施用于豆类和豆科绿肥上 •棉麦轮作中，重点施在棉花上 •磷肥应重点施用于越冬作物上，如在小麦、杂粮（玉米、谷子等） 轮作中，磷肥应重点施用在小麦上，后茬玉米、谷子可利用其后 效。
三）根据作物营养特性施磷肥 1、不同作物对磷反应不同 ♦ 对磷肥有良好反应的作物：
豆科作物（包括绿肥作物）、糖用作物、
纤维作物、油料作物
♦ 对磷肥反应较敏感的作物： 玉米、小麦、大麦 ♦ 对磷肥反应不敏感的作物： 谷子、水稻
2 生育期不同，对磷要求不同
初期需磷少，吸磷弱，但不能缺——临界期，因而采 用水溶性磷肥或某些枸溶性磷肥作种肥和早期追肥。 作物生长盛期，对磷的需要量增多，但这时根系发达， 吸磷能力增强，一般可利用作为基肥施用的难溶性磷 肥或枸溶性磷肥；
（二） 氮磷配合施用，与有机肥配合施用
缺磷的土壤往往缺氮，根据最小养分律，任何一 种限制因子不改善都会影响作物产量。一般来说 谷类作物需氮较多，氮磷配合比例大致1：0.5左 右，豆科作物在氮磷配合中应以磷为主，另还要
注意和钾肥、有机肥及微量元素的配合施用。
二、磷肥的残效与累积利用率
（一）当季利用率？ （二）累积利用率
第二节
磷肥在土壤中的转化
一、土壤中磷的含量
我国耕地土壤的全磷量：0.2~1.1g/kg 呈地带性分布规律：从南到北、从东到西逐渐增加 增加
北
增加
西 南 东
影响因素：
土壤母质、
成土过程
耕作施肥 气候条件
土壤全磷量并不能作为土壤磷素供应水平的确切指标， 因为大部分是迟效的，全磷与有效磷之间缺乏相关性。
含水二钙
Ca8H2(PO4)6∙5H2O
Ca10(PO4)6(OH)2 羟基磷灰石
酸性土上：
Al3+ +2PO43-
AlPO4
水解
Fe3+
FePO4 FePO4∙ Fe(OH)3
盐基性磷酸铁铝
AlPO4∙ Al(OH)3
2、吸附固定作用
磷的吸附作用：指土壤溶液中的磷吸附到土壤颗粒表面，变 为植物难以吸收利用的磷的形态。
3．闭蓄作用
闭蓄作用：是土壤磷酸盐被不溶性的铁（铝）质或钙质 胶膜所包被，使其失 去有效性。
它是铁（铝）质或钙质胶体在凝聚时，把溶液中的磷酸盐 包裹在凝聚体内或包裹在磷酸盐和其他含磷固体的表面
4．生物固定作用
当有机残体的碳磷比值（C／P）大于300时，微生物在分
解有机质过程中。就需要从土壤吸收速效性磷组成其有机体， 从而发生磷的生物固定作用。
要根据作物营养特性，土壤条件，肥料种类等合理施 用。
一 磷肥合理使用
（一） 水旱轮作中的磷肥施用
水田土壤在由干变湿的过程中，土壤有 效磷增加，原因是：
①石灰性土壤CO2的积累，pH下降； ②酸性土壤pH上升，Fe、Al磷酸盐水解； ③有机离子与磷酸离子代换，磷的扩散增加； ④Eh下降，难溶性的FePO4.2H2O变为易溶性的。
基团进行交换，而被土壤胶体吸附的过程；
磷的生物固持：无机磷转变为有机态磷的过程；
磷的化学固定作用有两种类型： 1）钙镁所控制的转化体系，它主要发生在石灰性土壤和中性 土壤上。 2）铁铝所控制的转化体系，主要发生在酸性土壤上。
石灰土上： Ca(H2PO4)2
一钙
CaHPO4 脱水二钙
CaHPO4∙2H2O
施肥 (有机、无机) 矿物 矿化 难溶性 磷释放
植物吸收
土壤有效磷
生物固定
化学沉淀
闭蓄态固定
淋失
吸附固定
第三节 磷肥的有效施用
磷肥利用率当季为10％－25％，利用率低于氮肥。
水溶性磷肥施入土壤后立即测定，有30％的磷不溶， 1小时后， 40％不溶于水 1天后， 60％不溶于水 1月后， 80％不溶于水
我国土壤有效磷素含量分布图
二、土壤中磷的形态
水溶性P 形态： 铁、铝结合态P 土壤无机磷 50－90％ 闭蓄态P 钙的磷酸盐 土壤磷 含P矿物 土壤有机磷 10－50％
无机磷
①磷酸钙（镁）类（Ca-P）石灰性土壤磷酸盐的主要形态。 ②磷酸铁（铝）类（Fe-P、Al-P）酸性土壤主要形态。 ③闭蓄态磷（O-P）由氧化铁胶膜包被着磷酸盐，石灰性土 壤15－30％以上，酸性土壤超过50％。
沉淀的发展过程：
酸性土： 过
初始 “老化” 态固定” 阶段 阶段 程：水溶性 段 无定形 结晶态 “闭蓄 阶
闭蓄态 小 低
溶解度： 大 有效性： 高 中性、石灰性土：一钙 二钙 八钙
十钙
结果：过磷酸钙的当季利用率低
（2）土壤中磷的释放 土壤中的难溶性磷转变为有效态磷的过程， 称为磷的释放作用。 包括： 难溶性磷酸盐的释放：土壤中的难溶性磷酸盐在 碳酸、有机酸等的作用下转变为有效性高的 磷酸盐的过程； 无机磷的解吸：土壤中吸附态磷重新进入土壤溶 液的过程；
2、有机质含量
♣有机质含量与有效磷含量正相关； ♣有机质含量与磷肥肥效反相关； ♣磷肥优先分配在有机质含量低、土 壤肥力差的土壤上。
五）肥料性质与施用
1、水溶性磷肥：普钙、重钙、适合各 种作物与土壤， 作基肥或追肥。
2、弱酸溶性磷肥：作基肥施用，在酸 性土壤或中性土壤 上优于碱性土壤。 3、难溶性磷肥：骨粉和磷矿粉施在酸性土上作基肥。
磷的吸附分为专性吸附和非专性吸附。
非专性吸附 的概念： 非专性吸附：在低pH条件下，粘土矿物或铁铝氧化物 表面的OH
基团被H＋质子化，这种由于粘 土矿物或铁铝氧化物表面质子化而
通过库仑引力作用对磷酸根离子 的吸附称为 非专性吸附。
非专性吸附的特点：
A：库仑力的作用，属非化学反应的结果
B：当土壤pH低时，质子化作用强烈，吸附反应加快，
有机ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的矿化：有机态磷在磷酸酶作用下转变为
无机磷的过程；
三、土壤中磷的转化
施肥
有机态磷 (影响矿化率的因素)
生物 固定 矿化 作用
化学沉淀 释放作用
H2PO4
－
无定形磷酸盐
Eh交替变化 吸持 固定
老化
结晶态磷酸盐
HPO4
2－
闭蓄态磷 (有效性降低)
解吸 作用
吸附态磷
矿物矿化
土壤有效磷增加和减少的途径
三、磷肥施用与环境污染
（一） 对水体的影响 磷在土壤中被固定而不易流失，一般为1 －5％，但造成水体富营养化磷的浓度也很 低，水体含氮>0.2ppm，而PO43-则只需 0.015ppm就可能出现“藻化”使水质恶化。 （二） 造成土壤中有害元素的可能积累 磷矿石中有各种杂质其中包括镉、铅、 氟等有害元素。
有机磷
主要磷酸肌醇、磷脂、核酸、磷蛋白和磷酸糖约占 1/2,另一半不清楚。有机磷占全磷的20－50％，与有机质 有好的相关性。
三、土壤中磷的转化
土壤中无机磷的固定 土壤中磷的释放
（1）土壤中无机磷的固定
土壤溶液中的无机磷酸盐等有效态磷转变为无效 态磷的过程，称为磷的固定作用。
土壤固磷机制主要有以下四种：
土壤供磷状况以土壤有效磷(Available P content)含量表示：
中性或石灰性土壤：P<10mg/kg，表示有效磷不足
酸性土壤：P<15mg/kg，表示有效磷不足
Available P content (Bray II) Pink <30 mg/kg (moderately deficient) Red: <20 mg/kg (deficient) Dark red: <10 mg/kg (severely deficient)