土壤中的磷素的转化特点与提高有效性措施
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。
土壤磷素的转化及固定
土壤磷素的转化及固定土壤中各种形态的磷酸盐可以在一定条件下互相转化。
这种转化可以概括为难溶性磷(包括闭蓄态磷、吸附态磷等)的有效转化过程与土壤磷的固定作用。
这两个过程互相转化的速率与方向决定着土壤供磷能力以及磷肥的有效施用。
一、土壤磷的释放1.难溶性磷酸盐的释放指原生或次生的矿物态磷酸盐、化学沉淀形成的磷酸盐,经过物理的、化学的、生物化学的风化作用转变为溶解度较大的磷酸盐的过程。
例如,在石灰性土壤上,通过植物根系与微生物呼吸作用以及有机肥分解所产生的碳酸、有机酸可将难溶性的磷酸钙盐转变为有效性高的磷酸盐。
2.无机磷的解吸指吸附态磷重新进入土壤溶液的过程,但土壤中呈吸附态的磷并不能全部被解吸下来。
土壤吸附态磷解吸的原因包括两个方面:一是化学平衡反应,土壤溶液中磷浓度因植物的吸收而降低,从而改变了原有的平衡,使反应向解吸的方向进行;二是竞争吸附,所有能进行阴离子吸附的阴离子大多可与磷酸根离子进行竞争吸附作用,而导致吸附态磷的解吸。
3.有机磷的矿化土壤中有机态磷的化合物(植素、核酸、磷脂等)在土壤中磷酸酶的作用下,逐步分解,最终释放出磷酸,以供作物吸收利用,或与土壤中的金属离子结合,形成溶解度较低的磷酸盐,而降低其有效性。
二、土壤中无机磷的固定磷的固定作用是指土壤液相中的无机磷酸盐等有效态磷转变为无效态磷的过程。
土壤磷酸根离子被固定的两个主要反应是化学沉淀和吸附;其次是磷的生物固定。
1.沉淀反应在中性和石灰性土壤中,如施用可溶性磷肥后,提高了土壤中有效磷的浓度,磷酸根离子可与碳酸钙或方解石以及交换性钙生成二水磷酸二钙、无水磷酸二钙、磷酸八钙和羟基磷灰石等难溶性磷酸钙盐。
在酸性土壤中,当当过磷酸钙施入土壤中后,因发生异成分溶解而使土壤酸性增强,促使土壤中如赤铁矿、针铁矿、三水铝石等矿物溶解,转变为活性铁铝,开始形成无定型磷酸铁铝盐,然后转化成晶质的粉红磷铁矿、磷铝石等。
此外,土壤中交换性铁、铝、锰等离子也可与水溶性磷产生沉淀反应,不同程度地降低了磷的有效性。
不同施磷策略对磷在土壤中移动、转化及磷肥利用率的影响
不同施磷策略对磷在土壤中挪动、转化及磷肥利用率的影响专业品质权威编制人:______________审核人:______________审批人:______________编制单位:____________编制时间:____________序言下载提示:该文档是本团队精心编制而成,期望大家下载或复制使用后,能够解决实际问题。
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土壤有效磷的培训总结
土壤有效磷的培训总结
土壤有效磷是指土壤中植物可直接吸收利用的磷含量。
以下是有关土壤有效磷
的培训总结:
1. 磷的重要性:磷是植物生长发育所必需的营养元素之一,对植物的根系生长、花芽分化、果实发育等过程至关重要。
2. 磷的形态:土壤中的磷存在于有机磷和无机磷两种形态。
有机磷是通过有机
物分解产生的,需要经过微生物的作用才能转化为植物可利用的无机磷。
3. 磷的吸附和固定:土壤中的磷容易与土壤颗粒表面的铁、铝、钙等离子结合
形成难溶的磷酸盐,导致磷的有效性降低。
酸性土壤中的磷吸附能力较强,碱
性土壤中的磷吸附能力较弱。
4. 磷的施用原则:根据土壤磷素含量和植物对磷的需求,合理施用磷肥。
通常,磷肥应在播种前或移栽前施用,以满足植物在生长初期对磷的需求。
5. 磷的施用方式:磷肥可以通过基肥和追肥两种方式施用。
基肥是在整地或栽
植前将磷肥施入土壤中,追肥是在植物生长期间根据需要补充磷肥。
6. 磷的施用量:磷的施用量应根据土壤磷素含量、植物对磷的需求以及磷肥的
种类来确定。
过量施用磷肥会导致磷的积累,对环境造成污染。
7. 磷的管理:合理管理土壤的pH值、有机质含量和微生物活性可以提高土壤
中磷的有效性。
保持适宜的土壤酸碱度、增加有机质含量和提高土壤微生物活
性有助于磷的释放和转化。
总结起来,合理施用磷肥、控制磷的固定和提高土壤磷的有效性是有效管理土
壤中磷素的关键。
这些措施有助于提高植物对磷的吸收利用效率,促进植物生
长发育,提高农作物产量。
复合微生物肥对农田土壤磷素有效性的影响及其作用机理解析
复合微生物肥对农田土壤磷素有效性的影响及其作用机理解析农田土壤中的磷素是植物生长的关键营养元素之一,对提高作物产量和质量具有重要作用。
复合微生物肥是一种结合了多种微生物菌种的肥料,在促进植物生长和增加土壤肥力方面具有显著的效果。
本文将探讨复合微生物肥对农田土壤磷素有效性的影响及其作用机理解析。
首先,复合微生物肥能够提高土壤中磷素的有效性。
一方面,复合微生物肥中的某些微生物菌种具有溶磷能力,能够通过产生有机酸、酶等物质,将土壤中的无机磷转化为可被植物吸收利用的有机磷。
这不仅增加了土壤中的磷素含量,还提高了磷素的有效性。
另一方面,复合微生物肥中的其他微生物菌种,如固氮菌、磷酸溶磷菌等,能够与植物共生,通过菌根共生关系,促进植物吸收土壤中的磷素。
其次,复合微生物肥能够改善土壤环境,进一步提高磷素的有效性。
复合微生物肥中的微生物菌种具有一定的抗逆能力,能够在土壤中生存、繁殖,并保持一定的活性。
这些微生物菌种通过分解有机质、改善土壤结构等方式,提高土壤通气性、保水性和保肥性,促进磷素在土壤中的迁移和利用。
同时,复合微生物肥中的一些微生物菌株能够抑制土壤中的病原微生物,减少土壤传播病害的风险,进一步提高磷素的有效性。
此外,复合微生物肥还能够刺激植物根系的生长发育,增加植物对土壤磷素的吸收能力。
复合微生物肥中的某些菌株能够分泌生长激素,如吲哚乙酸、植酸酶等,促进植物根系的生长发育。
这样一来,植物的根系更加发达,吸收磷素的吸收面积增加,吸收能力也随之提高。
同时,复合微生物肥中的微生物菌株能够分解土壤中的有机质,释放出植物所需的养分,提供植物正常生长所需的条件,进一步增加植物对土壤磷素的吸收能力。
综上所述,复合微生物肥对农田土壤磷素有效性具有显著的影响,并且有着多种作用机理。
复合微生物肥能够通过溶磷作用、菌根共生、改善土壤环境、刺激植物根系生长发育等方式提高土壤中磷素的有效性,进而促进植物的生长和发育。
在实际应用中,合理选择复合微生物肥的菌株组合和施肥时间,结合土壤环境和作物需求,可进一步提高其效果。
磷肥在土壤中的转化及其与土壤有效磷的关系
磷肥在土壤中的转化及其与土壤有效磷的关系
磷肥是一种重要的农业肥料,它可以提高作物的产量和品质。
然而,
磷肥在土壤中的转化过程非常复杂,它与土壤有效磷的关系也十分密切。
磷肥在土壤中的转化主要包括磷肥的溶解、磷肥的吸附和磷肥的沉淀。
首先,磷肥在土壤中会溶解成磷酸根离子,这些离子可以被植物吸收
利用。
其次,磷肥会被土壤颗粒表面的氧化铁、氧化铝等物质吸附,
这些物质可以将磷酸根离子吸附在表面形成磷酸铁、磷酸铝等化合物。
最后,磷肥还会与土壤中的钙、镁等离子结合形成难溶性的磷酸钙、
磷酸镁等沉淀物质。
土壤有效磷是指植物可以直接吸收利用的磷,它包括磷酸根离子和磷
酸铁、磷酸铝等化合物。
磷肥与土壤有效磷的关系非常密切,磷肥的
施用可以增加土壤有效磷的含量,从而提高作物的产量和品质。
然而,磷肥的过量施用也会导致土壤中磷的积累,从而影响土壤的生态环境
和植物的生长。
为了合理利用磷肥,减少磷肥的浪费和污染,我们可以采取以下措施:
1.合理施肥。
根据不同作物的需肥量和土壤的磷素含量,合理控制磷肥
的施用量,避免过量施肥。
2.选择合适的磷肥。
不同类型的磷肥在土壤中的转化和吸附能力不同,选择适合自己土壤的磷肥可以提高磷肥的利用效率。
3.加强土壤管理。
保持土壤的肥力和水分,增加土壤有机质含量,可以提高土壤中磷的有效性和利用率。
总之,磷肥在土壤中的转化过程非常复杂,它与土壤有效磷的关系也十分密切。
合理利用磷肥可以提高作物的产量和品质,减少磷肥的浪费和污染,从而实现可持续农业的发展。
第二节土壤磷素与磷肥
(一)根据土壤条件合理分配和施用磷肥
缺磷土壤 在有效磷低(速效磷含量<10mg/kg)的土壤中,如生土地、远薄 地,盐碱地、有机质含量低,施用有机肥少的土壤中要重点分配 和施用磷肥。 土壤氮磷比 在供磷水平低,氮磷比大(N/P2O5>3)的土壤中施用磷肥增 产显著,而在供磷水平高,氮磷比小的土壤上施用磷肥,效果 较差。 土壤酸碱性 土壤的pH值在6.0~7.5之间,有效磷含量高,可少施或不施;而 在偏酸或偏碱性的土壤中,应选择适宜的磷肥品种合理施用.
地壳平均全磷(P2O5)0.28%;土 壤0.04-0.25%,低者,砖红壤、浸蚀型 红壤小于0.01%;高者,黄土母质0.2%、 海南岛达0.4%。
(二)磷的形态
1、有机态磷 为磷酸肌醇、磷脂和核酸及磷蛋白中的磷(约占1/2),另一半不清楚)。 占全磷10%~15%,仅少数能直接吸收利用,大部分转化为无机磷后才可利用。 2、无机态磷占全磷50~90%。按溶解性大小分3种: (1)水溶性磷:主要是钾、钠、钙、镁的一代磷酸盐类。可溶速效。如: K2HPO4、NaH2PO4、Ca(H2PO4)2(一钙)、Mg (H2PO4)2。6—40PPM。 (2)弱酸溶性磷:金属离子的二代磷酸盐,不溶于水,可溶于2%柠檬酸。如: CaHPO4 (二钙)、Mg HPO4。 水溶性磷和弱酸溶性磷占全磷1-2%。统称有效磷。 (3)难溶性磷肥:不溶于水和弱酸,溶于强酸,不能直接吸收利用。主要是: 磷酸八钙[Ca8(H2P4)6]、磷酸十钙[Ca10(PO4)6.F2]、羟基磷灰石 [Ca10(PO4)6.(OH)6] 、氯磷灰石[Ca10(PO4)6.Cl2] 、盐基性磷酸铝等 [AlPO4.Al(OH)3]。 • 按其所结合的阳离子的不同分为4类: Ca—P;Fe—P;Al—P;O—P(闭蓄态磷)。
磷素 长效 活化
磷素长效活化
磷素是植物生长和发育所必需的营养元素之一,它在植物的光合作用、呼吸作用、能量代谢等方面都起着重要的作用。
然而,磷素在土壤中的有效性通常较低,容易被固定,导致植物无法充分吸收利用。
为了解决这一问题,科学家们一直在探索磷素的长效活化方法。
其中一种方法是利用微生物来活化土壤中的磷素。
有些微生物具有分解有机磷化合物的能力,将其转化为可供植物吸收的形态。
通过接种这些有益微生物,可以提高土壤中磷素的有效性,促进植物的生长和发育。
另一种方法是使用化学磷肥。
传统的磷肥在施入土壤后,容易被固定,导致磷素的有效性降低。
为了提高磷肥的长效性,可以采用包膜技术,将磷肥包裹在一层可降解的包膜材料中,控制磷肥的释放速度,使其在植物生长期间持续供应磷素。
此外,还可以通过合理的耕作和管理措施来提高磷素的长效活化。
例如,采用保护性耕作方式,减少土壤的扰动,有助于保持土壤结构和微生物群落的稳定,从而提高磷素的有效性。
同时,合理的施肥管理也可以减少磷素的固定和损失,提高磷素的利用效率。
综上所述,磷素的长效活化是保障植物生长和农业可持续发展的重要因素。
通过微生物活化、使用新型磷肥和合理的耕作管理等措施,可以提高土壤中磷素的有效性,为植物提供充足的营养,同时减少对环境的负面影响。
土壤中磷的调节措施
土壤中磷的调节措施主要包括以下几个方面:
1.调节土壤酸碱度:磷在pH值6-7.5的土壤中有效性最高,因此,需要调节土
壤酸碱度,以提高磷的有效利用率。
具体方法包括提高土壤缓冲性能,维持土壤酸碱反应相对稳定。
同时,增施有机肥料,加强土壤酸碱度的调节,提高土壤腐殖质的含量。
2.合理施肥:根据土壤有效磷含量和作物需求,合理施用磷肥。
对于磷肥的施用,
应遵循“少量多次”的原则,避免过量施用导致土壤磷素富集,同时也要避免磷素不足影响作物生长。
3.轮作和土壤休闲:通过合理的轮作和土壤休闲,可以调节土壤中磷的含量。
在
轮作中,可以将需磷作物(如油菜、大豆)和非需磷作物(如麦类、玉米)进行轮换种植,以保持土壤中有效磷含量的稳定。
在土壤休闲时期,可以通过淹水、烤田等措施,减少土壤中有效磷的含量。
4.生物调节:通过种植绿肥、施用有机肥料等措施,增加土壤中微生物数量,促
进土壤中有机磷的分解和转化,从而提高土壤中有效磷的含量。
同时,合理利用蚯蚓等土壤生物,促进土壤中养分的循环和利用。
5.综合管理:将以上措施进行综合应用,以提高土壤中磷的调节效果。
例如,在
稻田中,可以通过调节水位、施肥、种植绿肥等措施,提高土壤中有效磷的含量。
在旱地中,可以通过调节耕作方式、施肥等措施,促进土壤中有机磷的分解和转化。
总之,对于土壤中磷的调节,应从多个方面入手,包括调节酸碱度、合理施肥、轮作和土壤休闲、生物调节以及综合管理等方面。
在实际操作中,应根据具体情况选择合适的措施,以达到最佳的调节效果。
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
磷肥施用的十二大技巧
磷肥施用的十二大技巧磷肥是植物必需的重要营养元素之一,对植物的生长发育和产量有着重要影响。
磷肥的合理施用可以提高农作物的磷素利用率,减少环境污染。
下面是磷肥施用的十二大技巧。
一、合理选择磷肥品种。
根据土壤类型、作物品种和需求量,选择适合的磷肥品种,如普通磷肥、复合磷肥、磷酸二铵等。
二、根据作物需求确定施用量。
不同作物对磷肥的需求量不同,应根据具体情况确定施用量,避免过量或不足。
三、选择适宜的施肥时间。
磷肥在土壤中的转化和吸收速度较慢,因此施用时间应选择在季节较长、作物需求磷肥的生长期。
四、选择适宜的施肥方式。
磷肥可以通过基肥、追肥、中耕施肥等方式施用,根据具体情况选择适宜的施肥方式。
五、合理进行磷肥的施用拌土。
将磷肥与土壤混合均匀,提高磷肥在土壤中的转化速度和吸收效果。
六、避免磷肥与其他肥料相互反应。
磷肥与氮肥、有机肥等可能发生反应,导致磷素的损失和浪费。
七、合理施用磷肥的调配方式。
磷肥可与其他含有磷素的肥料混合使用,提高施肥效果。
八、选择适宜的施肥深度。
磷肥的有效吸收层在土壤表层,应将磷肥施入有效吸收层。
九、注意磷肥的施用时机。
磷肥施用的时机要与作物生长的需求相适应,避免因时机不当而影响磷素的吸收和利用。
十、合理管理磷肥施用剂量。
根据土壤磷素含量和作物需求,合理调整磷肥的施用剂量,避免浪费和环境污染。
十一、注意磷肥与土壤pH值的关系。
低pH值的土壤容易发生磷肥的淋失和固定,应注意调整土壤pH值,提高磷肥的利用率。
十二、合理选择土壤改良剂。
使用合适的土壤改良剂,如有机肥、灰石等,可提高土壤中磷肥的有效性,增加磷肥的利用率。
总之,磷肥的合理施用对于农作物的生长发育和产量具有重要影响。
通过以上十二大技巧,可以提高磷肥的利用率,减少浪费和环境污染,实现农作物的高产稳产。
【2019年整理】植物的磷素营养与磷肥施用
Raven(1974)研究了巨藻吸磷数量与细胞质及 液泡中无机磷变化的关系。•他发现,磷酯只存在 细胞质中,约10%的无机磷位于细胞质,而90% 存在于液泡中,而且液泡中磷的数量随巨藻对磷 吸收时间的延长而不断地增加。Loughman(1984) 的试验进一步证实了Rawen 的试验结果。
植物体内含量与分布的变化与供磷水平有密 切关系,因此可通过测定植物某一部位中的的含 量来判断其磷营养的状况。
施肥
有机态磷 (影响矿化率的因素)
生物
矿化
固定
作用
H2PO4- HPO42-
化学沉淀 无定形磷酸盐 老化 结晶态磷酸盐 释放作用 Eh交替变化 闭蓄态磷 (有效性降低)
解吸
吸附
作用
固定
吸附态磷
矿物矿化
第三节 磷肥的种类、性质和施用
磷矿分级与磷肥的制造方法
P2O5含量 磷矿品位 制造方法 磷肥种类及品种
OH
OH OH
OH OH
OH
环己六醇
+ 6H PO (- 6 H O )
O
O PO OH
O
O
O P OO P O
OH
OH O
O O PO
O PO OH
OH
O
O PO
OH
植酸
4.腺苷三磷酸(ATP)
植物体内糖酵解、呼吸作用和光合作用中释放出 的能量常用于合成高能焦磷酸键,ATP就是含有高 能焦磷酸键的高能磷酸化合物。 ATP能为生物合 成、吸收养分、运动等提供能量,它是淀粉合成时 所必需的。ATP和ADP之间的转化伴随有能量的释 放和贮存,因此ATP 可视为是能量的中转站。
1. 有机态磷
含量:占土壤全磷量的10~50% 来源:动物、植物、微生物和有机肥料 影响因素:母质的全磷量、全氮量、地理气候条件、
如何提高土壤中磷肥的利用率
如何提高土壤中磷肥的利用率作者:白文丽来源:《农村实用科技信息》2008年第11期农田施用肥料中,以磷肥的有效利用率最低,主要原因是磷肥的有效成份(即水溶性磷肥)在土壤中极易转化成难溶状态而被固定,其固定的速度和形态,与土壤酸碱度(即pH值)、有机质含量以及磷在土壤中的移动性大小等有关。
不过,磷在土壤中被固定而形成难溶性状态后,在适宜条件下(如微生物等作用下),又可以转化成速效磷,表现了磷肥供磷的长效性。
如何利用磷肥的这些特点,来提高磷肥利用率,通常采取以下综合措施:1、以基施为主,避免低温施磷磷肥(尤其是钙镁磷肥)施入土壤后,在较长时间内(半年以上),其有效性呈上升趋势。
因此,磷肥一般宜用作基肥,尽量避免作追肥施有。
另外,磷肥利用率的高低,除取决于土壤及作物本身条件外,还受气温条件的影响,当气温低于12摄氏度以下,作物对各种营养元素的吸收利用率均呈下降趋势,其中降幅量大的是磷(达50%以上)。
因此,施用磷肥应尽量避免在低温期进行。
2、增施有机肥,加强土壤酸碱度的调节pH值小于6以下的土壤呈偏酸性,磷易与铁、铝化合形成难溶性磷酸铁、磷酸铝。
pH值大于7.5以上的土壤呈偏碱性,磷易与钙结合形成难溶性磷酸钙。
pH值在6~7.5之间的中性土壤,施磷的有效性最高。
因此,要提高磷肥的有效利用率,首先必须重视调节土壤酸碱度,方法是提高土壤的缓冲性能(维持土壤酸碱反应相对稳定的能力),而土壤的缓冲性能与土壤腐殖质的含量密切相关。
因此,必须提高土壤腐殖质的含量。
由于土壤腐殖质主要来源于有机质,增施有机肥料是增加土壤有机质含量的一个途径,应大力提倡多积多施农家土杂肥、多种绿肥等。
3、与有机肥料混合施用,减少土壤固定磷肥与有机肥混合施用,可减少土壤固定的原因有:第一、避免了磷与土壤的直接接触,从而减少磷素被土壤固定的途径;第二,有机物在分解过程中,产生的有机酸能与土壤中的铁、铝结合,形成稳定状态的化合物,减少了可溶性磷与铁、铝等结合的机会,减少形成难溶性磷的固定量,从而提高作物对磷的吸收利用率。
农田土壤磷的迁移途径及控制措施
失的几 率。不 同的土地利 用方式 对土 壤磷的 流失也有 着显 著影响 ,杨 旺鑫
固定程 度低的优 点 ,在土 壤垂直 方向 上移动 较为明 显。已有研 究指 出 ,土 壤中磷 的移 动绝 大部分是 以有机磷 形 式进行的 。鲁如 坤通过对 1 9 4 2 —1 9 6 0 年的长期试验 分析得出 ,1 8 年 中过磷
生态 系统 的稳定s 生。因此 ,了解农 田 l 土壤 磷素的 迁移途径 并提 出相应 的控
溶 I 1 %磷 迁 移 深 度 只 能 达到 1 6 c m,且迁 移 量很 小 。有 机 磷
相对于无 机磷具 有移动性 大和被 土壤
、
农 田土 壤磷 的 形态
土壤 中磷的形 态可分 为两种 ,即 有 机态磷和 无机 态磷。有 机态磷是 土
地。总之 ,作为 磷迁移 的主要 途径 , 农 田土 壤磷 的地 表径流 迁移是多 种影
响因素共同作用 的结果 。
壤 磷的主要 形态 ,占土壤 全磷含 量的 大 部分 ,包 括植 酸 、磷脂 、核酸 等。 无 机态磷根 据水溶 性的不 同可分 为水
态两部分 ,其中颗粒 态由不 同粒径 的 团聚体组成 ;在特 定的土壤 和降雨径
流 条件 下 ,流失的磷中 8 0 % 以上 为颗
有重大 比例 ,而 磷肥 消费量却位 居世 界第一 ,可 以说 ,我 国肥 料矿产 资源
面临 着严峻 的挑战。与 磷矿资 源严重 匮乏 的现状形成 鲜明对 比的是 土壤磷
的大 量累积 。由于土壤 对磷的 强烈吸
英 国洛桑实 验站 的资料显 示 ,磷在土 壤 剖面 下移 每年 不 超过 0 . 1 - 0 . 5 mm。
然而 大量磷肥 和有机 肥的长 期施用显 著增 加 了土 壤磷 的吸附饱 和度 ,降低
草地植物对土壤磷素的吸收与利用研究
草地植物对土壤磷素的吸收与利用研究磷素(Phosphorus)是植物生长发育和代谢过程中不可或缺的营养元素之一,对于草地植物的生长和繁殖起着至关重要的作用。
而草地植物作为重要的生态系统构成部分,对土壤中的磷素的吸收与利用也是研究的重点之一。
本文将针对草地植物对土壤磷素的吸收与利用展开研究。
一、磷素对草地植物的影响磷素作为植物体内重要的化学元素,不仅参与了光合作用中的能量转化过程,还是核酸、糖类和脂肪等重要生物分子的合成和储存的组成部分。
磷素的缺乏或限制会导致草地植物养分失衡,影响其生长发育和产量。
二、磷素在土壤中的形态磷素在土壤中主要存在于无机磷酸盐和有机磷化合物两种形态。
无机磷酸盐主要包括磷酸盐矿物和磷酸盐离子,而有机磷化合物则主要来自于植物和动物的残体、排泄物等。
三、草地植物对土壤磷素的吸收机制草地植物通过根系与土壤相互作用,以吸收土壤中的磷素。
其吸收机制主要包括根系表面吸附、根系分泌物与土壤颗粒的结合、根毛表面的透明带和毛壁带对磷酸盐的选择性吸附等。
同时,草地植物还通过调节生理代谢过程,促进磷素的吸收和转运。
四、磷素对草地植物生长的影响磷素的吸收与利用对草地植物的生长发育具有重要的影响。
适量的磷素供应可以促进根系的生长和发育,提高植株的抗逆性和产量。
然而,过量的磷素供应则可能导致土壤磷素积累和环境污染。
五、提高土壤磷素利用效率的方法为了提高土壤磷素的利用效率,可以采取一些措施。
首先,合理选择草地植物品种,根据不同的土壤类型和环境条件,选择适宜的磷素吸收能力较强的品种。
其次,进行土壤养分调控,采取磷素化肥的施用技术和土壤改良措施,提高土壤中磷素的有效性和可利用性。
另外,通过合理的施肥管理,调整施肥时机和量,提高磷素的利用效率。
六、草地植物对磷素的响应机制草地植物对土壤中的磷素含量变化会产生一系列的响应机制。
例如,草地植物的根系可能会增长以寻找更多的磷素资源。
同时,草地植物还可能通过改变生理代谢、激活磷素转运载体和参与信号传导途径等方式来适应磷素的供应变化。
土壤中磷素迁移及调控措施
土壤中磷素迁移及调控措施
土壤中的磷素迁移主要受到以下因素的影响:
1. 土壤颗粒的吸附作用:磷素在土壤中主要以磷酸盐的形式存在,会与土壤颗粒表面的铁、铝、钙等离子发生吸附作用。
这种吸附作用可以防止磷素的淋溶和迁移。
2. 土壤质地:粘土颗粒比较细小,具有较强的吸附能力,能够更有效地固定磷素。
而沙质土壤则相对较松散,磷素的迁移性较强。
3. 土壤酸碱度:土壤的酸碱度会影响磷素的形态和迁移性。
酸性土壤中,磷素主要以铝磷酸盐的形式存在,不容易被植物吸收,也不容易迁移。
碱性土壤中,磷素以磷酸盐的形式存在,容易被植物吸收和迁移。
4. 土壤水分:土壤水分状况会影响磷素的迁移。
过度排水或过度浇水会导致磷素的淋溶和迁移。
为了调控土壤中的磷素迁移,可以采取以下措施:
1. 合理施肥:根据作物需求和土壤磷素含量,合理施肥,避免磷素的过量积累和流失。
2. 土壤改良:通过添加有机肥料和改善土壤结构,增加土壤的保水性和固磷能力,减少磷素的迁移。
3. 灌溉管理:合理管理灌溉水量,避免土壤过度排水或过度浇水,减少磷素的淋溶和迁移。
4. 控制土壤酸碱度:根据土壤的酸碱性情况,适当调节土壤pH值,减少磷素的迁移。
5. 植物根系调控:通过选择适合的植物品种,培育具有较强吸磷能力的根系,减少磷素的迁移。
土壤学与植物营养-第四讲-植物的磷素营养与磷肥
(三)土壤和作物体内磷的丰缺指标
1、作物体内的磷素丰缺指标
一般用全磷和无机态磷的含量进行判断 受作物种类、品种、栽培条件、取样部位和时间等影响
2、土壤磷素丰缺指标
我国土壤有效磷素含量分布图
二、土壤中磷的形态
1. 有机态磷
含量:占土壤全磷量的10%~50% 来源:动物、植物、微生物和有机肥料 包括:核酸、植素类、磷脂类 影响因素:母质的全磷量、全氮量、地理气候条件、
土壤理化性状、耕作管理措施等
2. 无机态磷
含量:占土壤全磷量的50%~90% 包括:土壤液相中的磷 (以H2PO4-和HPO42-为主)、
通常在pH5.5~7.0 范围内,有利于多 数作物对磷的吸收。
溶液pH值对解离的磷酸盐离子形态的影响
3. 伴随离子 具有促进作用的:NH4+、K+、Mg2+等 具有抑制作用的:NO3-、OH-、Cl-等 降低磷有效性的:Ca2+、Fe3+、Al3+等
4. 其它环境因素:温度、光照、土壤水分、通气状 况等
种子 > 叶片 > 根系 > 茎秆 生长环境:高磷土壤 > 低磷土壤
2. 分布:与代谢过程和生长中心的转移有密切关系
营养生长期:集中在幼芽和根尖(具有明显的顶端优势)
生殖生长期:大量转移到种子或果实中。再利用能力达 80%以上
缺磷时,体内的磷转运至生长中心以优先满足其需要, 故缺磷症状先在最老的器官出现。
死,而上部叶片则似蘑菇状。
茄番
左图 未施钾的磷素过 剩情况。
右图 由于磷的施用过量 而引起的缺铁症状。
甘蓝的磷过剩与缺钾
前排为缺钾栽培,而后排钾正常。 由左向右磷的施用量逐次增加,在缺钾状态下容易看到 磷施用过多时的外观症状。
土壤中磷的有效形态及转化
土壤中磷的有效形态及转化嘿,大家好呀!今天咱们就来好好聊一聊土壤中磷的那些事儿,特别是磷的有效形态以及它的转化过程。
这可是农业和土壤科学领域里挺重要的一部分内容呢,了解清楚了,对咱们合理利用土壤、提高农作物产量可有很大的帮助哦。
一、土壤中磷的有效形态土壤中的磷呀,它的有效形态主要有两种,一种是水溶性磷,另一种是弱酸溶性磷。
先说这水溶性磷吧,它就像是土壤里的“速溶咖啡”,能很容易地溶解在土壤的水分中,被植物的根系直接吸收利用。
这种磷的存在形式主要是一些磷酸一钙、磷酸二钙等化合物。
想象一下,植物的根系就像一个个小小的吸管,轻松地把这些水溶性磷“喝”进身体里,为自己的生长提供能量和营养。
再看看这弱酸溶性磷。
它不像水溶性磷那么“豪爽”,得在一些弱酸的帮助下才能溶解出来,供植物吸收。
比如说土壤中的一些有机酸,它们就像“小助手”一样,把弱酸溶性磷从土壤的“怀抱”中解放出来。
常见的弱酸溶性磷化合物有磷酸铁、磷酸铝等。
这些化合物在土壤中比较稳定,不会一下子就被植物全部吸收完,而是慢慢地释放出来,就像一个“储蓄罐”,持续为植物提供磷元素。
二、土壤中磷的转化过程磷在土壤里可不是一成不变的哦,它会发生各种各样的转化。
一方面,磷会从有效形态转化为无效形态。
这就好比一个人从精力充沛变得疲惫不堪。
当土壤中的磷和一些其他物质发生化学反应时,就可能会形成一些难溶性的化合物,比如磷酸钙、磷酸铁等。
这些化合物很难溶解在土壤水分中,植物的根系就很难吸收到它们了,磷也就从有效的变成无效的了。
比如说,在碱性土壤中,磷容易和钙结合形成磷酸钙沉淀;在酸性土壤中,磷又容易和铁、铝结合形成磷酸铁、磷酸铝沉淀。
另一方面,磷也会从无效形态转化为有效形态。
这就像是给疲惫的人补充了能量,让他又恢复活力了。
一些微生物在土壤中活动的时候,会分泌出一些酶,这些酶就像“魔法药水”一样,能够分解那些难溶性的磷化合物,把磷释放出来,让它重新变成植物可以吸收利用的有效形态。
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湿度
土壤的湿度直接影响着无机磷的生物有效 性。土壤水分充足,土壤无机磷的有效性 高,在土壤含水量低的情况下,磷酸根离 子的有效扩散系数小,移动慢,伴随着土 壤含水量的增加,磷酸根离子由非根际土 向根际土扩散量增加。高含水量条件有利 于土壤磷由易溶态向难溶态转化,低含水 量条件下转化率随施肥量增加而降低,高 含水量条件下转化率随施肥量增加而升高。
施肥位置
土壤质地越细,固定的磷肥越多。从化学反应 速度与反应物表面积大小之间的相关性也可推断 出这一点。如果将粉状磷肥撒施或耙入而不是条 施到土壤中,磷肥便暴露出较大的表面。因此比 起条施等量肥料固定得更多。条施减少磷肥与土 壤的接触面积,固定的磷也随之减少。
有效的施用磷肥方法
1、早施:农作物在苗期吸收磷最快,要占生长期吸收总 磷的一半,若苗期缺磷,会影响后期生长,即使后期再补 点击添加标题 施,也很难挽回缺磷的损失,故苗期不能缺磷; 2、细施:过磷酸钙在贮存时易吸潮结块,在施用时,要 打碎过筛,以利根系吸收; 3、集中施:应穴施、条施、使磷固定在种子和根系的周 围,即可减少与周围土壤的固定,又有利于根系吸收; 点添加标题 4、与有机肥混合施:磷肥,特别 是钙镁磷肥与有机肥混 合,可使磷肥中那些难溶性的磷转化为农作物能利用的有 效磷; 点击添加题
土壤组分 及其性质
(三)土壤质地不同,固定磷的数量也不同。粘粒含量多比含量少的土 壤固定更多的磷。换言之,同一类型粘粒可暴露的表面积越大,对磷的 固持能力越强。 点击添加标题
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点添加标题
点击添加题
二、pH值的影响
土壤pH值对可溶性磷固定的数量和方式有很大影响。铁铝氧化 物对磷的吸附随着pH值上升而降低。三水铝石(γ -Al(OH)2) 在pH4~5之间吸附最多的磷。针铁矿(α -FeOOH)在 pH3~12之间对磷的吸附稳步减少。 粘土矿物在pH值大于4时会引起 Al3+的水解,从而增加磷的吸 点击添加标题 附。但如果像很多蛭石那样在晶层存在羟基铝聚合物,那么提 高pH值会降低磷的吸附。 在pH值为6~6.5时,大多数土壤中磷的有效性最高。低pH值 时,磷与铁铝及其水化氧化物发生反应而被固持。随pH值上升, 这些反应物的活度下降,直到pH 6~6.5时磷活度达到最高为止。 pH值在7以上时,土壤中的钙、镁离子及它们的碳酸盐使施用 的磷沉淀,使其有效性再度降低。
5、分层施:在底层和浅层部位都要施用磷肥,有利于秋 苗的吸收; 6、与氮肥混合施:与氮肥混合施用,既可平衡养分,又 能促进根系下扎,为丰产打下基础;7、根外喷施:可将 水溶性的过磷酸钙喷施在作物叶片上,使磷通过叶面的气 孔或角质层进入植物体;8、施在缺磷的土壤上:红壤旱 田、黄泥田、鸭屎泥田、冷浸田等都缺磷,施用磷肥土壤 的湿度直接影响着无机磷的生物有效性。土壤水分充足, 点添加标题 土壤无机磷的有效性高,在土壤含水量低的情况下,磷酸 根离Байду номын сангаас的有效扩散系数小,移动慢,伴随着土壤含水量的 增加,磷酸根离子由非根际土向根际土扩散量增加。高含 点击添加题 水量条件有利于土壤磷由易溶态向难溶态转化,低含水量 条件下转化率随施肥量增加而降低,高含水量条件下转化 率随施肥量增加而升高。
温度平均值标准误=±0.42, 磷肥来源平均值标准误=±0.54, 温度×磷肥来源平均值标准 误=±0.93.
反应时间
土壤和许多土壤组分吸附磷的过程分为两个相当不同的 阶段:起初反应迅速,继而是极慢的反应阶段。吸附反应 包括阴离子或铁铝氧化物表面的金属原子的配位体与磷进 行快速交换。接着非常缓慢的吸着反应包括下列变化: (a) 表面吸附的磷通过扩散渗透或化学吸附进入土壤组成 (例如,磷与羟基铝铁聚合体结合或在方解石表面吸留); (b) 超过溶度积时产生磷化合物沉淀。 这些缓慢的反应使磷被表面所吸持的形态由松结态变成紧 结态,更难被植物利用。
吸附和解吸反应
影响因素: 1.土壤矿物质种类与含量 点击添加标题 2.土壤PH值 3.土壤有机质 *土壤对磷吸附的结合位点的数量主要与土 壤组成有关,环境条件的改变不会影响土 壤对磷吸附的本质。一般的,土壤对磷的 结合能越高,其对磷的吸附量越搞高。
有机磷的矿化和无机磷的生物固定
一 二 在土壤生物转化中 无机磷可重新被微 生物吸收组成其细 胞体,转化为有机 磷,成为无机磷的 生物固定。 三 在土壤中这两个过程 是同时存在的。有机 磷的矿化和无机磷的 生物固定处于动态平 衡。这种平衡决定磷 的矿化和固定。
有机磷转化成 无机磷的过程 称为矿化作用。 (磷酸酶参与)
点击添加标题
转化所需时间特点: 1.即时发生 如:施入水溶性磷肥 后向低溶和难溶磷酸 盐转化 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。
影响含磷化合物相互转化的土壤条件
吸附复合体的饱和度
土壤对施用磷的吸附量取决于吸附复合体的饱和度和有效反应 位点的多少。磷的解吸同样也受吸附复合体饱和度的强烈影响。 饱和度越高,磷的解吸越容易,因为表面吸附物的增多使其对 磷的吸附力减弱。 这种关系有重要的实践意义。对于连年施用大量磷肥的土壤, 有可能做到: (a)减少当季磷肥施用量; (b)更充分地利用土壤中现有的磷; (c)综合以上两点。
End
Thank you!
讨论组成员: 朱俊英、胡 辉等
阴阳离子浓度的影响
土壤对磷的吸附作用受体系中阳 离子的种类和浓度影响。二价阳 离子对磷吸着的影响大于一价阳 离子。例如,Ca2+饱和的粘粒 比Na+或其他一价离子饱和的粘 粒固持更多的磷。现在对这种效 应解释为Ca2+使粘土矿物晶体 带正电荷的边缘更易为磷酸根阴 离子接近。Ca2+只有在pH值略 低于6.5时才有这种作用,而在碱 性更强的土壤中,磷酸二钙和其 他一些碱性较强的钙镁磷酸盐可 能会直接从溶液中沉淀。 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。
有机质
一 二 三
磷与腐殖质 形成复合物, 成为植物容 易同化的形 态
磷与腐殖酸 盐阴离子交 换
腐殖质在倍半氧 化物颗粒外表形 成保护膜,从而 减小了土壤固磷 能力
温度
温度影响大多数物理过程,化学反应速度通常随温度上升而加 快。高温可以略增加磷灰石、羟磷灰石、磷酸八钙、磷铝石和 红磷铁矿等一些化合物的溶解度。土壤有机质和作物残体中磷 的矿化取决于土壤生物的活性,而增加温度可提高生物活性, 达到主要生物系统的最适条件。 高温一方面加速水溶性磷颗粒的溶解,另一方面促进磷与土壤 组分反应,生成难溶化合物。表6-6中的数据表明,每增温 15℃,水溶性磷的浓度降低33%。绝大多数研究都证明,高温 增加磷的固持。
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) 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。
(表: 温度和磷的来源对以1:15水提取的可溶性P的影响 )
磷肥来源 (15毫 克P/200克土) 1:15水提取的肥料磷(%)* 5℃ 磷酸一钾 磷酸一铵 磷酸二铵 磷酸一钙 二水磷酸二钙 温度平均值 52.4 40.7 39.8 24.3 3.3 32.1 20℃ 35.2 26.0 24.4 16.2 4.4 21.2 35℃ 23.5 17.0 18.3 9.5 3.4 14.4 37.0 27.9a 27.5a 16.7 3.7 磷肥来源平均值 **
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 二 三 四
活性 阳离 子种 类
有机质 含量及 其组成
施用磷 肥的种 类和数 量等
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。
点击添加标题
土壤中的磷素的转化特点 与提高有效性措施
土壤磷的形态
土壤磷
无机态磷
有机态磷
水溶态磷
吸附态磷
矿物态磷
植素类
核酸类
磷脂类
土壤磷的转化
土壤磷的转化包括 一系列复杂的化学 和生物化学反应过 点击添加标题 程。
点添加标题 点击添加标题
沉淀和溶解反应
吸附和解吸反应
点击添加题
有机磷的矿化和无机 磷的生物固定等
土壤组分及 其性质
标题 标题
有机质
pH值的影响
标题
湿度、温度
阳离子阴离子 的影响
影响磷的 有效性的 因素
标题
反应时间 反应时间
吸附复合体的 附复合体的饱和 饱和度 度
标题
施肥位置
点击添加标题
(一)水合铁铝氧化物 一般认为,在含铁铝氧化物的土壤 中,氧化物结晶程度越差,其固磷 能力就越大。这由其较大的表面积 所致。结晶的水化金属氧化物通常 也比层状硅酸盐固持更多的磷。 (二)粘土矿物的类型 1∶1型比2∶1型粘土矿物固持 磷的程度大。富含高岭石的土壤, 如多雨高温地区的土壤,比含2∶1 型粘土矿物的土壤固定或固持更多 的磷。1∶1型粘土矿物之所以固磷 较多可能是因为与高岭石粘粒结合 的大量水化铁铝氧化物所致。此外, 高岭石晶体边缘能产生pH值依变电 荷,使磷发生吸着反应。