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土壤中磷的形态及转化
2. 有机磷
土壤有机含磷化合物主要来自于植物,也有相当一部分来自于 土壤生物、特别是微生物.绝大多数土壤有机磷以单脂键或双脂 键与土壤腐殖质结合。由于与磷结合的有机分子多样性，有机 磷的化合物也有许多种。其中相当一部分是未知组分，已知组 分的有机磷化合物主要有三类：
2.1 植素类(肌醇类)
植素类物质主要来自于植物的六磷酸肌醇和五磷酸肌醇， 也有一些肌醇类物质来源于微生物，它们是土壤有机磷的主要 部分，一般占有机磷总量的1/3，变幅在10%~50%之间，高时可 达60%。
1.2 吸附态磷
土壤中吸附态磷包括以配位吸附(又称专性吸附或化学吸附) 和阴离子交换吸附等形式保存在土壤固相表面的磷。其中，磷 的配位吸附是指发生在土壤固相表面以配位键形式结合的磷。 其化学实质是磷酸根取代其它配位体（主要是-OH基），并与 固相物质表面的金属离子配位,保持在胶体表面的过程,具有某 种程度的专一性。阴离子交换吸附则是以静电引力为基础的磷 酸根与土壤胶体吸附反应，其基本原理与阳离子交换吸附类似。
土壤中磷的形态及转化
2011.8
参考文献
[1]解锋,李颖飞.土壤中磷的形态及转化的探讨[J].杨凌 职业技术学院学报,2011,10(1):4-8. [2]尹逊霄,华珞,张振贤.土壤中磷素的有效性及其循环 转 化 机 制 研 究 [J]. 首 都 师 范 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版),2005,26(3):95-101. [3]陈刚才,甘露,王仕禄,万国江.土壤中元素磷的地球化 学[J].地质地球化学,2011,29(2):78-81.
三、土壤中磷素的存在形态
土壤磷按化学结构可分为有机磷和无机磷两种形态，在大多 数土壤中，磷以无机形态为主，主要以正磷酸盐的形式存在， 焦磷酸盐的数量很少；有机形态的磷含量较低，而且变幅比较 大。按其溶解度可分为水溶性磷、枸溶性磷和难溶性磷。
土壤中磷的形态及转化
三、土壤中磷素的存在形态
土壤磷按化学结构可分为有机磷和无机磷两种形态，在大多 数土壤中，磷以无机形态为主，主要以正磷酸盐的形式存在， 焦磷酸盐的数量很少；有机形态的磷含量较低，而且变幅比较 大。按其溶解度可分为水溶性磷、枸溶性磷和难溶性磷。
1. 无机磷
1.1 矿物态磷 1.2 吸附态磷 1.3 水溶态磷
含有磷酸一钙、磷酸和含水磷酸二钙的饱和溶液，即所谓的异 成份溶解，其化学反应是：
❖ Ca(H2PO4)2·H2O+H2O→CaHPO4·2H2O+H3PO4 这种具有强酸性（pH值为1.5左右）的饱和溶液向肥粒外面扩散。
水溶性磷被土壤“固定”的过程：
酸性土：
初始ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
“老化”
阶段
阶段
过 程：水溶性 无定形 结晶态
2. 有机磷
2.1 植素类(肌醇类) 2.2 核酸类 2.3 磷脂类
土中磷的动态变化
1.1 矿物态磷
矿物态磷包括含磷的原生矿物，次生矿物及其他含磷化合物。 这些磷含灰石磷是化土合壤物中常是见指的肥主料要磷含磷与土壤反应产生的，溶解度较小的 中 物 表1。间原 部 组 含。土产分分生有，变C矿壤物a实 化物2中，+、际、，含它F上磷一-、磷们磷酸般O的灰根存在H石聚在-矿土以包 合于及物壤括 程土其目中了 度壤它前不一 不沙置类 同粒已稳换、经定鉴，定很的快有会3转0化多为种其，它主含要磷的化见合下
在正常土壤pH值范围内，溶液中以H2P04-和HPO42-为主。其 中，pH在3~7之间以H2PO4-为主；在7~11之间以HPO42-为主； 而H3PO4只在土壤pH值<4时出现，PO43-只在pH值>11时出现。 H2PO4-，HPO42-离子出现的最初、最终以及比例最高时的pH值 列在表2中。
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）。
《土壤磷素转化》课件
1
吸附及固定
有机磷和无机磷在土壤颗粒表面结合并固定。
2
溶解及解吸
磷素溶解于土壤水分中，并逐渐解吸供植物吸收。
3
矿化及矿物转化
有机磷被微生物分解为无机磷，或与矿物质发生转化。
土壤磷的形态及特点
无机磷
包括磷酸盐和磷酸，是植物 可直接利用的形式。
有机磷
来自植物和动物残体，需先 被酶类分解为无机磷才能被 植物吸收。
增加作物产量
充分利用土壤磷素转化，可显著 提高作物的产量和品质。
土壤磷素转化的应用与展望
1
肥料改进
开发出更高效的肥料，降低磷素浪费和环境污染。
2
微生物改良
利用有益土壤微生物增强土壤磷素循环和利用效率。
3
磷素回收
研发技术以回收和再利用废弃物中的磷素资源。
2 固定
采取适当措施，如磷素施 肥和土壤改良，可有效固 定土壤中的磷素。
3 循环
优化磷素循环系统，如合 理农田排水和产业废料回 收。
土壤磷素转化对植物生长的影响
激活酶活性
磷素的转化过程可以促进植物酶 的活性，提高养分吸收效率。
促进根系生长
优质土壤磷素转化有助于根系生 长和扩展，矿物转化才能供植物利 用。
土壤磷的来源
• 有机物分解：植物和动物残体分解释放出有机磷。 • 化肥施用：人工合成的化肥中含有高浓度的磷素。 • 土壤岩石矿物：土壤中的磷矿物经过风化和分解产生无机磷。
土壤磷的损失与保持
1 流失
土壤侵蚀和径流可以导致 磷素流失，损失对植物生 长有负面影响。
《土壤磷素转化》PPT课 件
土壤磷素转化是一个复杂而关键的过程，影响着植物的生长和发育。通过本 课件，我们将深入研究土壤磷素的循环和转化机制，并探讨其应用和未来展 望。
磷在土壤中的迁移转化与固定
磷在土壤中的迁移转化与固定土壤磷的迁移转化包括一系列复杂的化学和生物化学反应，如有机磷的矿化和无机磷的生物固定，有效磷的固定和难溶性磷的释放过程。
(一)有机磷的矿化和无机磷的生物固定土壤有机磷的矿化和生物固定是两个方向相反的过程，前者使有机态磷转化为无机态磷，后者使无机态磷转化有机态磷。
(1)有机磷的矿化土壤中的有机磷除一部分被作物挺直汲取利用外，大部分需经微生物的作用举行矿化转化为无机磷后，才干被作物汲取，其分解反应示例如下：土壤中有机磷的矿化，主要是土壤中的微生物和游离酶、共同作用的结果，其分解速率与有机氮的矿化速率一样，打算于土壤温度、湿度、通气性、pH、无机磷和其他养分元素、耕作技术及根分泌物等因素。
温度在30～40℃之间，有机磷的矿化速度随温度增强而增强，矿化最适温度为31℃，30℃以下不仅不举行有机磷的矿化，反而发生磷的净固定。
干湿交替可以促进有机磷的矿化，淹水可以加速六磷酸肌醇的矿化，氧压低、通气差时，矿化速率变小。
在酸性条件下易与活性铁、铝形成难溶性的化合物，降低其水解作用；同时，核蛋白的水解亦需一定数量的Ca2+，故酸性土壤施用石灰后，可以调整pH和Ca/Mg比，从而促进有机磷的矿化；施用无机磷对有机磷的矿化亦有一定的促进作用。
有机质中磷的含量，是打算磷是否产生纯生物固定和纯矿化的重要因素，其临界指标约为0.2%，大于0.3％时则发生纯矿化，小于0.2％则发生纯生物固定。
同时有机磷的矿化速率还受到C/P比和N/P比的影响，当C/P比或N/P比大时，则发生纯生物固定，反之则发生纯矿化。
同样供硫过多时，也会发生磷的纯生物固定。
土壤耕作能降低磷酸肌醇的含量，因此，多耕的土壤中有机磷的含量比少耕或免耕的土壤少。
植物根系分泌的、易同化的有机物能增强强曲霉、青霉、毛霉、根霉、和假单胞菌属等微生物的活性，使之产生更多的，加速有机磷的矿化，特殊是菌根植物根系的具有较大的活性。
可见土壤有机磷的分解是一个生物作用的过程，分解矿化的速度受土壤微生物活性的影响，环境条件相宜微生物生长第1页共3页。
使用化肥后土壤各形态磷的变化规律
使用化肥后土壤各形态磷的变化规律下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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土壤学与植物营养第四讲植物的磷素营养与磷肥讲课文档
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
现在十八页，总共八十七页。
（四）磷的同化和运输
同化：磷酸盐
有机磷化合物
运输：占全磷60％以上无机磷
芥菜的根系
2. 介质的pH
酸性介质：H2PO4-为主
pH影响磷的形态 pH＝7.2： [H2PO4-]＝[HPO4 2 -] pH继续升高：HPO4 2 -、PO4 3 -占优
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
现在十七页，总共八十七页。
发育迟缓、矮小
繁殖器官过早发育，茎 叶生长受抑制
叶片暗绿、缺乏光泽、 叶片肥厚密集 叶色深暗，茎叶上出现 紫红色斑点或条纹
老叶开始
水稻、小麦分蘖少，开 蔬菜纤维增多，烟草燃
花成熟延迟
烧性差，诱发植物缺锌。
玉米果穗秃顶
油菜脱荚，棉花脱蕾
现在三十页，总共八十七页。
－P
现在三十一页，总共八十七页。
水培小白菜
（2）Fe-P 指土壤中磷酸铁类化合物。
非晶质态FePO4.XH2O 是水溶性磷肥施入土壤后的初期 产物，有效性中等偏下。晶质态 活性很低，植物不能吸收 利用。
（3）Al-P 指土壤中磷酸铝类化合物。
胶结态是有效磷源，结晶态的活性则很低。
（4）O-P 闭蓄态磷，是由Fe（OH）3包被的磷，有效性很低 现在五页，总共八十七页。
2、促进根系生长，增加对水分和养分的吸收，促进块根的生 长
土壤中磷的形态
土壤中磷的形态土壤作为植物生长的基础，其中的营养成分尤为重要。
磷素是土壤中极为重要的营养元素之一。
在土壤中，磷素主要以无机和有机形态存在，这些形态对植物吸收磷素具有不同的影响。
一、土壤中的磷素1. 有机磷有机磷是磷素的有机形态。
常见有机磷包括植物和动物残体、微生物、生物膜等。
有机磷含量较高，但大部分不易被植物直接吸收利用，需要通过微生物酶解等作用转化为无机磷才能为植物所用。
2. 无机磷无机磷是磷素的无机形态，包括三种主要形态：磷酸盐、磷酸根和铁、铝磷酸盐。
其中，可吸收的无机磷主要是磷酸盐和磷酸根，这两种形态是植物吸收磷素的主要来源。
二、磷在土壤中的运移1. 磷的吸附和解吸作用土壤中的矿物质、含铁、铝氧化物或有机质具有吸附磷的作用。
土壤酸化能加强磷的吸附。
然而，当土壤中磷含量过多时会导致溶解磷的释放，使土壤中可供吸收的磷素增加。
2. 土壤中的磷素迁移与消失磷素迁移过程包括表土侵蚀和土壤水质等，这些因素都可导致磷素的消失。
特别是在沿海地区，土壤中的磷素会被带到海洋中，影响海洋环境。
三、影响磷素吸收和利用的因素1. pH值土壤pH值越低，土壤中磷的溶解度就越高；pH值越高，则磷的溶解度越低。
2. 钾钾能够提高土壤中磷的含量，特别是在基质缺乏的土壤中，钾会提高磷的利用率。
3. 钙钙对植物吸收磷的影响主要是通过影响土壤pH值，改变磷的形态和吸收能力。
4. 营养元素平衡磷的吸收和利用与其他营养元素的平衡有密切关系，如氮素、钾素等。
总之，土壤中的磷形态会影响植物的吸收和利用，同时，也会受到土壤pH值、钾和钙等营养元素的影响。
了解这些因素有助于提高土壤中磷的利用率，促进植物健康生长。
土壤磷素转化
解吸
吸持
作用
固定
吸附态磷
矿物矿化
土壤有效磷增加和减少的途径
施肥 (有机、无机)
矿物 矿化
植物吸收
土壤有效磷
难溶性 磷释放
生物固定
化学沉淀 闭蓄态固定 淋失 吸附固定
我国土壤有效磷素含量分布图
二、土壤中磷的形态
形态： 土壤磷
土壤无机磷 50－90％ 土壤有机磷 10－50％
水溶性P 铁、铝结合态P 闭蓄态P 钙的磷酸盐 含P矿物
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％。
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：
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；
沉淀的发展过程：
酸性土：
初始
“老化”
过 程：水溶性态 段固定”无定阶段形 结晶阶段态
溶解度： 大
“闭蓄
闭阶蓄态
小
有效性： 高
磷在土壤中的转化
第8页，共41页。
（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。
第9页，共41页。
土壤固磷机制主要有以下四种：
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
性土壤。
3、难溶性磷肥：骨粉和磷矿粉施在酸性土上作基肥。
第37页，共41页。
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。
（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。
第41页，共41页。
♦ 对磷肥反应不敏感的作物： 谷子、水稻
第33页，共41页。
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；
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；
有机磷的矿化：有机态磷在磷酸酶作用下转变为
无机磷的过程；
（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。
第9页，共41页。
土壤固磷机制主要有以下四种：
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
性土壤。
3、难溶性磷肥：骨粉和磷矿粉施在酸性土上作基肥。
第37页，共41页。
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。
（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。
第41页，共41页。
♦ 对磷肥反应不敏感的作物： 谷子、水稻
第33页，共41页。
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；
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；
有机磷的矿化：有机态磷在磷酸酶作用下转变为
无机磷的过程；