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1、土壤中的磷素的轉(zhuǎn)化特點(diǎn)與提高有效性措施土壤磷的形態(tài)土壤磷無(wú)機(jī)態(tài)磷水溶態(tài)磷礦物態(tài)磷吸附態(tài)磷有機(jī)態(tài)磷植素類磷脂類核酸類點(diǎn)擊添加標(biāo)題點(diǎn)擊添加標(biāo)題點(diǎn)添加標(biāo)題點(diǎn)擊添加題土壤磷的轉(zhuǎn)化土壤磷的轉(zhuǎn)化包括一系列復(fù)雜的化學(xué)和生物化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。沉淀和溶解反應(yīng)吸附和解吸反應(yīng)有機(jī)磷的礦化和無(wú)機(jī)磷的生物固定等沉淀和溶解反應(yīng)沉淀反應(yīng):可溶性磷與碳酸鈣、鐵鋁氧化物及其水化物、層狀鋁硅酸鹽及鈣、鐵、鋁等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生沉淀,變成羥基磷灰石、氟磷灰石或磷酸鐵鋁等。(主要發(fā)生在石灰性土壤中)溶解反應(yīng)主要受土壤水分狀況和干濕交替時(shí)間的限制。厭氧條件下的濕地環(huán)境能降低土壤對(duì)磷的固定能力,提高磷素的溶解活性。吸附和解吸反
2、應(yīng)點(diǎn)擊添加標(biāo)題影響因素:1.土壤礦物質(zhì)種類與含量2.土壤PH值3.土壤有機(jī)質(zhì)*土壤對(duì)磷吸附的結(jié)合位點(diǎn)的數(shù)量主要與土壤組成有關(guān),環(huán)境條件的改變不會(huì)影響土壤對(duì)磷吸附的本質(zhì)。一般的,土壤對(duì)磷的結(jié)合能越高,其對(duì)磷的吸附量越搞高。有機(jī)磷轉(zhuǎn)化成無(wú)機(jī)磷的過(guò)程稱為礦化作用。(磷酸酶參與)有機(jī)磷的礦化和無(wú)機(jī)磷的生物固定一在土壤生物轉(zhuǎn)化中無(wú)機(jī)磷可重新被微生物吸收組成其細(xì)胞體,轉(zhuǎn)化為有機(jī)磷,成為無(wú)機(jī)磷的生物固定。二在土壤中這兩個(gè)過(guò)程是同時(shí)存在的。有機(jī)磷的礦化和無(wú)機(jī)磷的生物固定處于動(dòng)態(tài)平衡。這種平衡決定磷的礦化和固定。三點(diǎn)擊添加標(biāo)題土壤中存在著多種含磷化合物,能不斷地相互轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)化所需時(shí)間特點(diǎn):1.即
3、時(shí)發(fā)生如:施入水溶性磷肥后向低溶和難溶磷酸鹽轉(zhuǎn)化2.需要較長(zhǎng)時(shí)間如:礦物態(tài)磷的風(fēng)化和轉(zhuǎn)變成對(duì)作物有效的磷一三四二PH值一般認(rèn)為,土壤中不同類型磷酸鹽相互轉(zhuǎn)化點(diǎn)的PH值是6.5~7.0活性陽(yáng)離子種類有機(jī)質(zhì)含量及其組成施用磷肥的種類和數(shù)量等影響含磷化合物相互轉(zhuǎn)化的土壤條件土壤中各種形態(tài)的磷的轉(zhuǎn)化遵守一定的物理化學(xué)法則,并在環(huán)境條件不變時(shí)保持著動(dòng)態(tài)平衡,該平衡決定了土壤中磷的有效性。點(diǎn)擊添加標(biāo)題附復(fù)合體的飽和度施肥位置影響磷的有效性的因素標(biāo)題標(biāo)題標(biāo)題標(biāo)題標(biāo)題反應(yīng)時(shí)間土壤組分及其性質(zhì)pH值的影響陽(yáng)離子陰離子的影響吸附復(fù)合體的飽和度有機(jī)質(zhì)濕度、溫度反應(yīng)時(shí)間點(diǎn)擊添加標(biāo)題土壤組分及其性質(zhì)(一
4、)水合鐵鋁氧化物一般認(rèn)為,在含鐵鋁氧化物的土壤中,氧化物結(jié)晶程度越差,其固磷能力就越大。這由其較大的表面積所致。結(jié)晶的水化金屬氧化物通常也比層狀硅酸鹽固持更多的磷。(二)粘土礦物的類型1∶1型比2∶1型粘土礦物固持磷的程度大。富含高嶺石的土壤,如多雨高溫地區(qū)的土壤,比含2∶1型粘土礦物的土壤固定或固持更多的磷。1∶1型粘土礦物之所以固磷較多可能是因?yàn)榕c高嶺石粘粒結(jié)合的大量水化鐵鋁氧化物所致。此外,高嶺石晶體邊緣能產(chǎn)生pH值依變電荷,使磷發(fā)生吸著反應(yīng)。點(diǎn)擊添加標(biāo)題點(diǎn)擊添加標(biāo)題點(diǎn)添加標(biāo)題點(diǎn)擊添加題(三)土壤質(zhì)地不同,固定磷的數(shù)量也不同。粘粒含量多比含量少的土壤固定更多的磷。換言之,
5、同一類型粘??杀┞兜谋砻娣e越大,對(duì)磷的固持能力越強(qiáng)。二、pH值的影響點(diǎn)擊添加標(biāo)題土壤pH值對(duì)可溶性磷固定的數(shù)量和方式有很大影響。鐵鋁氧化物對(duì)磷的吸附隨著pH值上升而降低。三水鋁石(γ-Al(OH)2)在pH4~5之間吸附最多的磷。針鐵礦(α-FeOOH)在pH3~12之間對(duì)磷的吸附穩(wěn)步減少。粘土礦物在pH值大于4時(shí)會(huì)引起Al3+的水解,從而增加磷的吸附。但如果像很多蛭石那樣在晶層存在羥基鋁聚合物,那么提高pH值會(huì)降低磷的吸附。在pH值為6~6.5時(shí),大多數(shù)土壤中磷的有效性最高。低pH值時(shí),磷與鐵鋁及其水化氧化物發(fā)生反應(yīng)而被固持。隨pH值上升,這些反應(yīng)物的活度下降,直到pH6~6
6、.5時(shí)磷活度達(dá)到最高為止。pH值在7以上時(shí),土壤中的鈣、鎂離子及它們的碳酸鹽使施用的磷沉淀,使其有效性再度降低。濕度土壤的濕度直接影響著無(wú)機(jī)磷的生物有效性。土壤水分充足,土壤無(wú)機(jī)磷的有效性高,在土壤含水量低的情況下,磷酸根離子的有效擴(kuò)散系數(shù)小,移動(dòng)慢,伴隨著土壤含水量的增加,磷酸根離子由非根際土向根際土擴(kuò)散量增加。高含水量條件有利于土壤磷由易溶態(tài)向難溶態(tài)轉(zhuǎn)化,低含水量條件下轉(zhuǎn)化率隨施肥量增加而降低,高含水量條件下轉(zhuǎn)化率隨施肥量增加而升高。陰陽(yáng)離子濃度的影響土壤對(duì)磷的吸附作用受體系中陽(yáng)離子的種類和濃度影響。二價(jià)陽(yáng)離子對(duì)磷吸著的影響大于一價(jià)陽(yáng)離子。例如,Ca2+飽和的粘粒比Na+或
7、其他一價(jià)離子飽和的粘粒固持更多的磷?,F(xiàn)在對(duì)這種效應(yīng)解釋為Ca2+使粘土礦物晶體帶正電荷的邊緣更易為磷酸根陰離子接近。Ca2+只有在pH值略低于6.5時(shí)才有這種作用,而在堿性更強(qiáng)的土壤中,磷酸二鈣和其他一些堿性較強(qiáng)的鈣鎂磷酸鹽可能會(huì)直接從溶液中沉淀。無(wú)機(jī)陰離子和有機(jī)陰離子都不同程度地與磷競(jìng)爭(zhēng)吸附點(diǎn),時(shí)或減少磷的吸附,時(shí)或促使磷的解吸。硝酸根、氯離子等吸著力弱的無(wú)機(jī)陰離子沒(méi)什么作用,但羥基、硅酸、硫酸鹽和鉬酸鹽等專性吸附陰離子或酸與磷競(jìng)爭(zhēng)吸附。陰離子與吸附表面結(jié)合的鍵強(qiáng)決定其競(jìng)爭(zhēng)力。以硫酸鹽為例