《土壤磷素轉(zhuǎn)化》PPT課件

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1、礦質(zhì)元素的土壤化學(xué)Chapter6土壤磷素的轉(zhuǎn)化本章重要知識(shí)點(diǎn):土壤磷的形態(tài)及分級(jí)土壤磷的吸附機(jī)理及其影響因素土壤磷的生物轉(zhuǎn)化及其影響因素土壤供磷能力及其影響因素土壤磷素循環(huán)磷是植物必需的大量營(yíng)養(yǎng)元素，但與其它大量元素相比，土壤磷的含量相對(duì)較低，分布變異也較大。土壤中含磷化合物種類(lèi)繁多，各種形態(tài)磷之間的轉(zhuǎn)化過(guò)程錯(cuò)綜復(fù)雜。因此，盡管土壤中磷的研究工作較多，但是仍然有許多問(wèn)題沒(méi)有弄清楚。一、土壤磷的含量、形態(tài)分級(jí)及其植物有效性1.1土壤中磷的含量地殼中磷的平均含量約為0.122%(按P計(jì)，下同）。一般巖石含磷量變動(dòng)在1.0-1.2g/kg。玄武巖發(fā)育的土壤全磷含量通常較高，而花崗巖發(fā)育的土壤全

2、磷含量較低。我國(guó)土壤全磷含量一般為0.022-0.109%,最低可小于0.004%，高的可達(dá)0.175%。在自然土壤中的全磷含量決定于母質(zhì)類(lèi)型、成土作用和土壤磷的淋失情況，而在耕作土壤中主要受耕作施肥的影響。1.2土壤磷的形態(tài)1、無(wú)機(jī)磷2、有機(jī)磷在大多數(shù)土壤中，磷以無(wú)機(jī)形態(tài)為主，主要以正磷酸鹽形式存在，焦磷酸鹽的形式很少；有機(jī)形態(tài)的磷含量較低，且變幅較大。1、無(wú)機(jī)磷無(wú)機(jī)磷一般占土壤全磷的50%以上。無(wú)機(jī)磷主要以正磷酸鹽的形式存在。無(wú)機(jī)磷可分為礦物態(tài)、吸附態(tài)和水溶態(tài)3種。2、有機(jī)磷土壤有機(jī)磷化合物主要來(lái)自植物，也有相當(dāng)部分來(lái)自土壤生物，特別是微生物。絕大部分土壤有機(jī)磷以單脂鍵與土壤腐殖質(zhì)結(jié)合

3、，已知組分的有機(jī)磷化合物主要有3類(lèi)：植素類(lèi)、核酸類(lèi)、磷脂PlantResidues/ManuresStableOrganicPSoilMicrobesLabileOrg.PSoilSolutionPLabile.Inorg.PStableInorg.PHPO4ComplexedPphospholipids1.3土壤磷的形態(tài)分級(jí)(重點(diǎn))由于鑒定含磷礦物較困難，人們通常采用化學(xué)方法將無(wú)機(jī)磷進(jìn)行形態(tài)分級(jí)。目前常用的土壤無(wú)機(jī)磷分級(jí)基本上是根據(jù)張守敬和Jackson于1957年提出，后來(lái)經(jīng)過(guò)許多研究者修改后的方法進(jìn)行。其重要做法是使用不同的浸提劑，以區(qū)分不同組分的磷（表）。根據(jù)這種方法，土壤磷分為磷

4、酸鈣鎂類(lèi)化合物、磷酸鐵鋁類(lèi)化合物和閉蓄態(tài)的磷。實(shí)際上，各組分中或多或少有一些其他組分的磷混雜在一起，包括有機(jī)磷化合物。無(wú)機(jī)磷分級(jí)這種磷形態(tài)分級(jí)方法存在的問(wèn)題：由于土壤的非均質(zhì)性，浸提過(guò)程中釋放的磷可能被其他組分所吸附或者與陽(yáng)離子反應(yīng)形成難溶性的含磷化合物；肥料磷與土壤反應(yīng)的中間產(chǎn)物有很多，而且其溶解性能尚不清楚；浸提過(guò)程中有一部分釋放的磷可能來(lái)自于被酸或堿水解的有機(jī)磷；各種組分中有機(jī)磷的植物有效性還不清楚。該分級(jí)方法對(duì)石灰性土壤考慮較少，也不適用。針對(duì)石灰性土壤磷的分級(jí)問(wèn)題，蔣柏藩和顧益初（1989）把石灰性土壤中Ca-P進(jìn)一步分為Ca2-P（磷酸二鈣為主）、Ca8-P（磷酸八鈣為主）、C

5、a10-P（磷灰石型）等三組，仍然保留了閉蓄態(tài)磷的概念。其浸提順序?yàn)椋?.25mol/LNaHCO3(pH7.5)Ca2-P0.5mol/LNH4OAc(pH4.2)Ca8-P0.5mol/LNH4F(pH8.2)Al-P0.1mol/LNaOH-0.1mol/LNa2CO3Fe-P0.3mol/L檸檬酸-1mol/LNaHCO3-Na2S2O4O-P0.5mol/LH2SO4Ca10-P此分級(jí)方法較適用于石灰性土壤，這一鈣鹽的區(qū)分方法不僅在化學(xué)方法上更為清楚，而且在植物營(yíng)養(yǎng)上也有相應(yīng)的意義。但是此法同樣也沒(méi)有考慮有機(jī)磷的存在，而且NH4F的應(yīng)用會(huì)形成CaF2，浸提過(guò)程中釋放的磷可能與其反

6、應(yīng)導(dǎo)致再固定。由于有機(jī)磷化合物的鑒定更加困難，某些學(xué)者提出了避開(kāi)這一困難的土壤有機(jī)磷形態(tài)分級(jí)方法（Bowman,etal.,1978;Hedleyetal.,1982)。一般采用不同浸提劑，把土壤有機(jī)磷分為4組。這一方法希望把有機(jī)磷的有效性和磷素形態(tài)聯(lián)系起來(lái)，但是這只能是定性的，不過(guò)此法有一定的實(shí)用價(jià)值，可以提供有關(guān)土壤有機(jī)磷動(dòng)態(tài)變化的信息。有機(jī)磷分級(jí)活性有機(jī)磷用0.5mol/LNaHCO3提取的磷；中等活性有機(jī)磷堿溶性的無(wú)機(jī)磷和酸溶性的有機(jī)磷；中度穩(wěn)定有機(jī)磷即與富里酸結(jié)合的磷；高度穩(wěn)定有機(jī)磷即與胡敏酸結(jié)合的磷。土壤有機(jī)磷的形態(tài)分級(jí)SoilPtransformations二、土壤磷的吸附和

7、解吸（Adsorptionanddesorptionofphosphorusinsoil)磷酸鹽在土壤中的化學(xué)行為十分復(fù)雜，涉及多種化學(xué)過(guò)程，其中主要的有吸附和解吸以及沉淀和溶解。吸附和沉淀過(guò)程統(tǒng)稱為磷酸鹽被土壤吸持（固定）過(guò)程，或者土壤磷素的化學(xué)固定（Chemicalfixationofphosphorusinsoil)，其反向反應(yīng)則為釋放過(guò)程，包括解吸和溶解。Phosphorus“Fixation”*Precipit