土壤中的磷素的转化特点与提高有效性措施课件
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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。
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。