6氮磷肥料在土壤中的迁移转化
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• 施用化学磷肥也可在土壤中形成一系列磷酸钙类化合物，如施用过磷酸 钙肥料，其主要有效成分磷酸一钙可与石灰性土壤中的钙质成分作用依 次 转 化 为 磷 酸 二 钙 Ca2HPO4 、 磷 酸 八 钙 Ca8H2(PO4)6 和 磷 酸 十 钙 Ca10(PO4)6(OH)2等。随着Ca/P比的增加，这些化合物在土壤中稳定性增 加，溶解度迅速下降。
• 另外是氨基糖，主要为葡萄糖胺，在土壤微生物的作用下，可进一步分解而产生 铵。此类化合物约占总氮量的5~10%左右
– 非水解性有机态氮 这种形态的氮既非水溶也不能用一般的酸碱处理来促使 其水解，主要包括杂环氮化合物、糖类和铵类的缩合物以及铵或蛋白质和 木素类物质作用而成的复杂环状结构物质。这类化合物占土壤总氮量的 30~50%左右。
酸钙、镁盐类，钙盐溶解度小于镁盐而数量远远大于镁盐，是石灰性或 钙质土壤中磷酸盐的主要形态。钙盐化合物中以磷灰石类溶解度最小， 常见的有氟磷灰石Ca5(PO4)3F、羟基磷灰石Ca5(PO4)3OH等。共同特点是 Ca/P为5/3，溶解度极小，对植物营养无效。土壤存在的磷灰石很多是从 母岩转化而来。
• 全世界有1200~1500万吨氮素通过硝化作用损失，反硝化作用损 失同样数量的氮素。氮素损失量等于世界上全部氮肥的一半，价 值60多亿美元，根据IFAC（国际农业生产联盟）和IRRI（国际稻 米研究所）的测定，三袋尿素施用于水稻田，损失两袋，仅有一 袋被作物利用。
• 挥发损失
• 在pH大于7的石灰性土壤上，氮肥作表施，氨的挥 发非常迅速。在旱地土壤20℃下，碳铵一天挥发损 失达16%，20天达到50~64.5%，硫铵也达到51%， 尿素与碳铵接近或略低，大约为50%左右。在石灰 性水稻田中，硫铵作表施时，氮素损失高达 41.5~51.2%，作基肥混施时也达到50.3~54.4%。氨 挥发后进入大气，除少部分被绿色植物吸收外，其 余随风飘起，其主要部分被大气中的尘埃吸附，以 干湿沉降物的形式重新回到地面，其中很大一部分 将进入地表水中，增加了水体额外的氮负荷。
• 在在被水及N，厌固冲ON氧定走3H-的条在，4+产件黏因与生下土此土、，矿土壤变从物壤的化牧的结的及场晶合类分废格很型布物内强、。降。，湿解只N度O产有及3-生小与有的部土机氮分壤物多是的含数以结量以非合都N交较能H换弱影4+的，形响N易式NHH存被4+3
<返回>
• 土壤磷素的来源
• 磷的天然源主要来自岩石的风化作用，许多岩石中所含的磷通常 以PO43-形态结合至矿物结构中。
• 土壤中的有机态氮可按其溶解度大小及水解难易分为三类:
– 水溶性有机态氮 主要是一些较简单的游离氨基酸、胺盐及酰胺类化合物， 一般不超过全氮量的5%
– 水解性有机态氮 用酸、碱或酶处理时，能水解成为简单的易溶性化合物或 直接生成铵化合物的有机态氮属于此类化合物。水溶性有机态氮也包括在 本类，其总量约占总氮量的50~70%
• 我国目前氮肥品种主要是碳酸氢铵（碳铵）和尿素，另外还有少 量硫铵、氯化铵等。旱地土壤上，化学肥料施入土壤后，氮损失 33.3~73.6%；水田土壤损失35.7~62.0%。
• 挥发损失约20%左右、淋溶损失10%左右，反硝化脱氮损失15%左 右，地表径流、冲刷和随水流失15%左右，总损失量达60%左右。
淋溶损失
• 各种铵态氮肥和尿素进入土壤后，只要20天就 可完全被硝化转化为硝酸盐（NO3-），硝酸根 不能被土壤吸附，存在于土壤溶液中，易被灌 溉水和雨水淋溶至还原层。我国各地气候比较 复杂，土壤性质各异，淋失量差别很大。在干 旱和半干旱地区，只有降雨量大于150mm的月 份和灌溉水定额使水下渗超过30cm的土层时， 质地轻的土壤才会发生硝态氮淋失。各地试验 结果表明，氮肥淋失量为8.5~28.7%。结果将污 染地下水源和部分地面水。
也被剥蚀。在严重的地区，化肥的损失可达100%
• 氮污染
• 氮是蛋白质及其他生命物质的基本组分，植物在富氮的土壤 中生长，不仅能获得较高的产量，而且往往富含蛋白质。
• 植物能从土壤中吸附过量的硝态氮，特别是在干旱条件下施 肥过量的土壤中。含过量硝酸盐的植物用作动物的青饲料时， 会使人类受害
• 在一些农业地区，硝酸盐污染已经成为地表水及地下水的主 要问题
• 若按化学组成分类，蛋白质及多肽类是土壤氮素的最主要形态，一般占总氮的 1/3到1/2。水解后主要生成多种氨基酸及数量不等的游离氨基，在植物营养上的 有效性相当大。
• 其次是核蛋白类，一般认为核酸态氮是土壤氮素的主要形态之一，水解后生成核 糖（戊糖）、磷酸及含氮的有机碱基衍生物，化学性质比氨基酸稳定得多，因此 作为植物营养的氮源，与蛋白质和多肽类相比属于比较迟效性的。这种形态的氮 一般只占总氮的10%以下。
• 我国磷肥总产量约300万吨P2O5，其中过磷酸钙和钙镁磷肥占总磷 肥量的98.02%。自然界磷参与沉积循环。
土壤中磷的形态
• 无机态磷
• 土壤中的无机态磷几乎全部是正磷酸盐， 根据其结合的主要阳离子的性质不同， 可把土壤通常存在的磷酸盐化合物分为 四个类型：
• （1）磷酸钙（镁）化合物（以Ca-P表示） • 土壤中磷酸根可以和钙、镁离子按不同比例形成一系列不同溶解度的磷
• 反硝化脱氮损失 • 反硝化脱氮作用主要发生在稻田地区。日本脱氮
损失30~50%，印度20~30%，中国15~40%
• 随水流失 • 稻 田 施 用 氮 素 化 肥 后 24 小 时 内 排 水 ， 损 失 氮
10~20%，尿素大于碳铵，因为尿素要经过2~3天 水解
• 地表径流和冲刷 • 指水土流失，不仅土壤中的化肥，连同土壤本身
• 6. 氮磷肥料在土壤中的迁移转 化
• 6.1 氮素在土壤中的迁移转化 • 6.2 磷素在土壤中的迁移转化 • 6.3 氮、磷肥料对环境的影响
• 7. 固体废弃物对土壤环境的影 响
• 7.1 固体废弃物的概念与分类 • 7.2 固体废弃物对土壤环境的影ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ • 7.3 固体废弃物的处理与处置
• 有机氮
• 土壤中有机态氮和无机态氮之间可以转 化。土壤中的有效氮通过微生物的吸收 同化，把无机态氮转化为有机态氮，从 而可以避免淋失，起到保肥作用。相反 地，有机态氮转化为无机态氮的过程称 为矿化过程，提供植物所需的氮素。这 两种过程都是通过微生物作用进行的， 其平衡结果决定了土壤有效氮的供给量。
氮素的流失
• 另外是氨基糖，主要为葡萄糖胺，在土壤微生物的作用下，可进一步分解而产生 铵。此类化合物约占总氮量的5~10%左右
– 非水解性有机态氮 这种形态的氮既非水溶也不能用一般的酸碱处理来促使 其水解，主要包括杂环氮化合物、糖类和铵类的缩合物以及铵或蛋白质和 木素类物质作用而成的复杂环状结构物质。这类化合物占土壤总氮量的 30~50%左右。
酸钙、镁盐类，钙盐溶解度小于镁盐而数量远远大于镁盐，是石灰性或 钙质土壤中磷酸盐的主要形态。钙盐化合物中以磷灰石类溶解度最小， 常见的有氟磷灰石Ca5(PO4)3F、羟基磷灰石Ca5(PO4)3OH等。共同特点是 Ca/P为5/3，溶解度极小，对植物营养无效。土壤存在的磷灰石很多是从 母岩转化而来。
• 全世界有1200~1500万吨氮素通过硝化作用损失，反硝化作用损 失同样数量的氮素。氮素损失量等于世界上全部氮肥的一半，价 值60多亿美元，根据IFAC（国际农业生产联盟）和IRRI（国际稻 米研究所）的测定，三袋尿素施用于水稻田，损失两袋，仅有一 袋被作物利用。
• 挥发损失
• 在pH大于7的石灰性土壤上，氮肥作表施，氨的挥 发非常迅速。在旱地土壤20℃下，碳铵一天挥发损 失达16%，20天达到50~64.5%，硫铵也达到51%， 尿素与碳铵接近或略低，大约为50%左右。在石灰 性水稻田中，硫铵作表施时，氮素损失高达 41.5~51.2%，作基肥混施时也达到50.3~54.4%。氨 挥发后进入大气，除少部分被绿色植物吸收外，其 余随风飘起，其主要部分被大气中的尘埃吸附，以 干湿沉降物的形式重新回到地面，其中很大一部分 将进入地表水中，增加了水体额外的氮负荷。
• 在在被水及N，厌固冲ON氧定走3H-的条在，4+产件黏因与生下土此土、，矿土壤变从物壤的化牧的结的及场晶合类分废格很型布物内强、。降。，湿解只N度O产有及3-生小与有的部土机氮分壤物多是的含数以结量以非合都N交较能H换弱影4+的，形响N易式NHH存被4+3
<返回>
• 土壤磷素的来源
• 磷的天然源主要来自岩石的风化作用，许多岩石中所含的磷通常 以PO43-形态结合至矿物结构中。
• 土壤中的有机态氮可按其溶解度大小及水解难易分为三类:
– 水溶性有机态氮 主要是一些较简单的游离氨基酸、胺盐及酰胺类化合物， 一般不超过全氮量的5%
– 水解性有机态氮 用酸、碱或酶处理时，能水解成为简单的易溶性化合物或 直接生成铵化合物的有机态氮属于此类化合物。水溶性有机态氮也包括在 本类，其总量约占总氮量的50~70%
• 我国目前氮肥品种主要是碳酸氢铵（碳铵）和尿素，另外还有少 量硫铵、氯化铵等。旱地土壤上，化学肥料施入土壤后，氮损失 33.3~73.6%；水田土壤损失35.7~62.0%。
• 挥发损失约20%左右、淋溶损失10%左右，反硝化脱氮损失15%左 右，地表径流、冲刷和随水流失15%左右，总损失量达60%左右。
淋溶损失
• 各种铵态氮肥和尿素进入土壤后，只要20天就 可完全被硝化转化为硝酸盐（NO3-），硝酸根 不能被土壤吸附，存在于土壤溶液中，易被灌 溉水和雨水淋溶至还原层。我国各地气候比较 复杂，土壤性质各异，淋失量差别很大。在干 旱和半干旱地区，只有降雨量大于150mm的月 份和灌溉水定额使水下渗超过30cm的土层时， 质地轻的土壤才会发生硝态氮淋失。各地试验 结果表明，氮肥淋失量为8.5~28.7%。结果将污 染地下水源和部分地面水。
也被剥蚀。在严重的地区，化肥的损失可达100%
• 氮污染
• 氮是蛋白质及其他生命物质的基本组分，植物在富氮的土壤 中生长，不仅能获得较高的产量，而且往往富含蛋白质。
• 植物能从土壤中吸附过量的硝态氮，特别是在干旱条件下施 肥过量的土壤中。含过量硝酸盐的植物用作动物的青饲料时， 会使人类受害
• 在一些农业地区，硝酸盐污染已经成为地表水及地下水的主 要问题
• 若按化学组成分类，蛋白质及多肽类是土壤氮素的最主要形态，一般占总氮的 1/3到1/2。水解后主要生成多种氨基酸及数量不等的游离氨基，在植物营养上的 有效性相当大。
• 其次是核蛋白类，一般认为核酸态氮是土壤氮素的主要形态之一，水解后生成核 糖（戊糖）、磷酸及含氮的有机碱基衍生物，化学性质比氨基酸稳定得多，因此 作为植物营养的氮源，与蛋白质和多肽类相比属于比较迟效性的。这种形态的氮 一般只占总氮的10%以下。
• 我国磷肥总产量约300万吨P2O5，其中过磷酸钙和钙镁磷肥占总磷 肥量的98.02%。自然界磷参与沉积循环。
土壤中磷的形态
• 无机态磷
• 土壤中的无机态磷几乎全部是正磷酸盐， 根据其结合的主要阳离子的性质不同， 可把土壤通常存在的磷酸盐化合物分为 四个类型：
• （1）磷酸钙（镁）化合物（以Ca-P表示） • 土壤中磷酸根可以和钙、镁离子按不同比例形成一系列不同溶解度的磷
• 反硝化脱氮损失 • 反硝化脱氮作用主要发生在稻田地区。日本脱氮
损失30~50%，印度20~30%，中国15~40%
• 随水流失 • 稻 田 施 用 氮 素 化 肥 后 24 小 时 内 排 水 ， 损 失 氮
10~20%，尿素大于碳铵，因为尿素要经过2~3天 水解
• 地表径流和冲刷 • 指水土流失，不仅土壤中的化肥，连同土壤本身
• 6. 氮磷肥料在土壤中的迁移转 化
• 6.1 氮素在土壤中的迁移转化 • 6.2 磷素在土壤中的迁移转化 • 6.3 氮、磷肥料对环境的影响
• 7. 固体废弃物对土壤环境的影 响
• 7.1 固体废弃物的概念与分类 • 7.2 固体废弃物对土壤环境的影ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ • 7.3 固体废弃物的处理与处置
• 有机氮
• 土壤中有机态氮和无机态氮之间可以转 化。土壤中的有效氮通过微生物的吸收 同化，把无机态氮转化为有机态氮，从 而可以避免淋失，起到保肥作用。相反 地，有机态氮转化为无机态氮的过程称 为矿化过程，提供植物所需的氮素。这 两种过程都是通过微生物作用进行的， 其平衡结果决定了土壤有效氮的供给量。
氮素的流失