土壤磷

贵州土壤磷素肥力

磷是植物生长发育所必需的大量营养元素之一。它既是植物体内许多重要有机化合物的组分，同时又以多种方式参与植物体内各种代谢过程。土壤[1]是植物磷营养的主要来源，生产上人们通过向土壤中施加磷肥来提高土壤中磷的含量，由于磷是以沉积的形式存在和贮存的，而且，在土壤中具有特定的化学行为，使其在当季作物的利用率仅为10%～25% [2]。为此土壤中磷的含量、存在形态及其有效性对作物磷素吸收极为重要，成为当今关注的热点问题。

贵州位于我国西南，居云贵高原东部，是介于四川盆地和广西丘陵之间的岩溶高原山区。省内地带性土壤以黄壤为主，还有红壤、黄棕壤等土壤呈酸性或强酸性，土壤中活性铁、铝含量较高，可溶性磷多与铁、铝相结合，转化为难溶性磷酸铁、磷酸铝等形态而被固定，其有效磷含量不高[3]。人们通过在土壤中施加磷肥来提高土壤中磷的含量，但是，随着磷肥的大量施用，我国各区耕地土壤速效磷含量呈显著增加趋势，部分耕层土壤速效磷含量表现为过量累积，导致农田生态系统水体富营养化，给环境带来不利影响，文章通过对磷素在土壤中存在的状态，土壤对磷的固定积累以及提高磷的有效性展开综述，以期为提高作物对土壤磷的吸收利用方面研究提供参考。

1.贵州土壤磷素肥力利用现状

贵州位于我国西南，居云贵高原东部。其具有低纬度、高海拔，自然条件复杂，地貌多种多样，母岩组合复杂，气候变化悬殊，土壤类型较多，从亚热带的红壤到暖温带的棕壤都有分布的特点。其中，以黄壤分布面积最多，遍及贵州高原的主体部分。贵州土壤pH 值在~范围。通常林草地土壤与耕地土壤之间有一定的差异。全省耕地土壤以微酸性(pH ~ 所占面积比例最大，为%。由于黄壤地区温暖湿润;地形以低山丘陵为主；旱地面积分布较广;是我国农业生产的主要区域之一，由于对土地资源的不合理利用；多数旱地土壤侵蚀严重；引起土壤养分流失；导致土壤退化，在农业生产上磷肥施用是提高作物产量的有效措施之一；然而当季施用磷肥的利用率一般为10%～25%；大量磷肥在土壤中积累;当地表径流和土壤侵蚀发生时；土壤磷由陆地向水体迁移；这不仅造成磷矿资源的损失与浪费；而且会加速附近水体富营养化的产生。据贵州省土壤肥料研究所测定，黄壤旱地耕作层土壤有效磷含量为kg，侵蚀后黄壤底土土壤有效磷为痕量。

2土壤中磷的形态分布

磷素在土壤中的形态是人们研究的重点，因为只有了解了磷素在土壤中的形态才可以正确的利用土壤，因地制宜。不同的土壤类型磷素的形态[4]以及组成成分不同。土壤中磷的形态可分为有机

态磷和无机态磷，后者包括矿物态磷、吸附态磷和土壤溶液中的磷。其中，土壤溶液中的磷是最有效的部分，是可供植物利用的主要形态。

土壤磷素分级的目的是评价土壤有效磷库大小和土壤磷素供应状况[5]。它常用于研究耕作条件下土壤中磷素的耗竭；不同管理措施对土壤磷素分布的影响；微生物活动对土壤磷素的影响；土壤磷素的迁移与转化。

土壤中无机磷的分布形态及分级测定

土壤中无机磷的形态

在农业土壤中，无机磷是主体，一般占土壤全磷的60%～80%，主要包括土壤中残存的原生含磷矿物、各种次生的无机磷酸盐和磷酸根离子，大致有3种形态: 水溶态、吸附态和矿物态。以矿物态为主。土壤水溶态磷是可供植物直接吸收利用的磷，其含量极低，一般只有～1mg/kg，最低甚至只有μg/kg[6]。它的补给主要依赖于磷酸盐矿物的溶解和吸附固定态磷的释放。

吸附态磷是土壤中为粘土矿物或有机物所吸持的那部分磷酸盐。土壤中吸附态磷的含量一般很低，通常以H2PO4-和HPO42-为主，PO43-很少。吸附态磷一般随pH下降而升高，且能通过pH调节而释放。在相同pH条件下，胶体吸附磷的数量因胶体种类而异，如氧化铁、铝吸附量最大，蒙脱石最少，高岭石介于其间。一般来说，土壤中SiO2/R2O3值愈小，胶体吸附的磷愈多。

土壤无机磷中约有99%以矿物态存在，在石灰性土壤中，部分磷肥通过一系列的沉淀反应最后成为羟基磷灰石或氟磷灰石，无机磷几乎全部为正磷酸盐，根据其所结合的主要阳离子的不同，可分为:(1) Ca-P，它是石灰性土壤中磷酸盐的主要形态;(2) Fe-P Al-P，在酸性土壤中，这一类磷酸盐占无机磷的很大部分［7］; (3) O-P，闭蓄态磷是以水化氧化铁胶膜包被的磷酸盐，其溶解度小矿物态是最难被植物吸收利用的磷素形态，在没有除去其外层铁质包膜前，很难发挥其效用，是农田土壤潜在磷库［8］，土壤解磷微生物会使部分难溶性磷酸盐分解［9］

土壤中有机磷的分布形态及分级测定

土壤有机磷分布形态

土壤中的有机磷一般占土壤全磷的10%～15%，有少数耕地土壤可达土壤全磷的50%，草地、森林土壤有机磷占全磷的20%～50%。也有研究结果显示土壤有机磷可达全磷的20%～80%[11]。这一含量范围因土壤母质的不同而有明显差异，如发育于长江中游老冲积物上的水稻土，有机磷含量为%～%，约占全磷的30%～50%;发育于酸性母岩风化物和红壤上的水稻土，有机磷含量为%～%，约

占全磷的26%～49%;发育于石灰性母岩上的水稻土，有机磷含量为%～%，占土壤全磷的18%～

48%[11]。

土壤有机磷化合物包括植酸、核酸、磷脂、磷蛋白、糖脂和磷酸盐等。植酸类有机磷约占土壤有机磷的40%～80%，可在植酸酶或植素酶的作用下分解释放出磷酸。核酸类有机磷占土壤总有机磷的例不到10%，与植素相比较为容易被磷酸酶水解释放出磷酸和糖类。磷脂、磷酸化糖类等其它含磷化合物一般很少，几乎不到有机磷总量的1%，并且不稳定，易分解。近年来，土壤有机磷在植物磷素营养中的作用已逐步受到重视。有研究证明，NaHCO3所提取的有机磷与植物吸磷量呈显著相关[12]。溶解于水的有机磷是可以直接为作物所吸收利用的形态。与无机磷相比，有机磷在土壤中具有较大的移动性，被土壤无机矿物的固定程度低，即使是难溶于水的有机磷经矿化后可持续释放出无机磷，对作物生长也极为有利。

3土壤中磷的化学行为

土壤磷素资源的化学行为直接影响土壤和肥料磷对作物的有效性。磷素在土壤中的行为包括化学作用、物理作用、物理一化学作用和生物化学作用等，其行为主要分为固定和释放过程。磷酸盐的土壤固定过程包括吸附和沉淀过程，其反方向则为释放过程，包括解吸和溶解。

土壤中磷的固定

土壤中磷的固定主要包括化学固定、吸附固定、闭蓄态固定和生物固定。

土壤中磷的化学固定

在酸性土壤中，磷的固定由铁、铝体系所控制。酸性土壤中的磷酸离子(主要是H2PO4)与活性铁、铝或交换性铁、铝以及赤铁矿、针铁矿、褐铁矿、三水合铝、无定形铁铝、等化合物作用形成一系列溶解度较低的Fe(Al)一P化合物。如磷酸铁铝、盐基性磷酸铁铝、粉红磷铁矿、磷铝石等，使植物难以吸收利用。

土壤中磷的吸附固定

大量研究证明，磷肥施入土壤后，能很快地被吸附到土壤颗粒表面或与土壤物质作用生成难溶性的磷酸盐，从而在很大程度上影响磷的解吸和对植物的有效性。普遍认为，吸附一解吸是比溶解一沉淀更为重要的土壤磷的化学过程[17]