文档介绍：土壤中磷的形态及转化

参考文献
[1]解锋,[J].杨凌职业技术学院学报,2011,10(1):4-8.
[2]尹逊霄,华珞,[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,[J].地质地球化学,2011,29(2):78-81.
主要内容
土壤中磷的来源
土壤中磷含量降低的原因
土壤中磷素的存在形态
土壤中磷素的转化
磷素在土壤-植物系统中的循环
一、土壤中磷的来源
土壤中磷主要来源于矿物质,在长期的风化和成土过程中,经过生物的积累而逐渐聚积到土壤的上层;
土壤有机质;
开垦后,则主要来源于施用磷肥。
土壤有机质是指土壤中含碳的有机化合物。它来源十分广泛,其中包括动、植、微生物的残体、排泄物和分泌物;人为施入土壤中的各种有机肥料;工农业和生活废水、废渣等。
中国云南磷矿
二、磷含量降低的原因
从上到下,土壤中磷的含量逐渐降低的原因:
①磷的迁移率很低;
②植物根系的富积;
③有机胶体或无机胶体对磷酸根的吸附作用,上层较强;
④耕作制度和施肥的影响。
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
矿物态磷
吸附态磷
水溶态磷
2. 有机磷
植素类(肌醇类)
核酸类
磷脂类
土中磷的动态变化
矿物态磷
土壤中矿物态磷按其所结合阳离子的不同,可分为以下四类:
磷酸铁、铝类化合物(Fe-P、A1-P)。在酸性土壤中常见,主要有粉红磷铁矿Fe(OH)2H2PO4、磷铝石Al(OH)2H2PO4,它们的溶解度极小;在水稻土和沼泽土中,常有蓝铁矿Fe3(PO4)28H2O和绿铁矿Fe3(PO4)2Fe(OH)2存在。
磷酸钙类化合物(Ca-P)。指各种酸溶性磷酸钙盐,其中包括原生的磷酸钙盐,如氟磷灰石、羟基磷灰石;次生的磷酸二钙、磷酸八钙等。
闭蓄态磷(O-P)。磷酸盐(尤其是磷酸铁盐)被氧化铁胶膜包裹时,称为闭蓄态磷。
一般在酸性土壤中以闭蓄态磷为主,其次为磷酸铁盐;在石灰性土壤中以磷酸钙盐为主;在中性土壤中,各种形态的磷酸盐均占有一定的比例,磷酸铝盐所占的比重大于酸性和石灰性土壤。磷的有效性随土壤pH而变化,当pH在6~7之间时磷的有效性最大。
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。
磷的吸附主要发生在氧化物、粘土矿物和有机固相表面,土壤中吸附态磷以专性吸附态为主。
水溶态磷
土壤溶液中磷含量很低,大多数土壤中水溶态磷的浓度为10-6~10-5mol/L(~)磷在土壤溶液中主要以正磷酸盐的形式存在。由于正磷酸盐是三元酸,随着氢离子逐步解离形成三种不同形式的磷酸根:H2PO4-,HPO42-,PO43-。这三种磷酸根的浓度受溶液中氢离子解离程度的控制,即与土壤的pH值有关。
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。