第6讲土壤磷素转化ppt课件.ppt

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1、矿质元素的土壤化学Chapter6土壤磷素的转化本章重要知识点:土壤磷的形态及分级土壤磷的吸附机理及其影响因素土壤磷的生物转化及其影响因素土壤供磷能力及其影响因素土壤磷素循环磷是植物必需的大量营养元素，但与其它大量元素相比，土壤磷的含量相对较低，分布变异也较大。土壤中含磷化合物种类繁多，各种形态磷之间的转化过程错综复杂。因此，尽管土壤中磷的研究工作较多，但是仍然有许多问题没有弄清楚。一、土壤磷的含量、形态分级及其植物有效性1.1土壤中磷的含量地壳中磷的平均含量约为0.122%(按P计，下同）。一般岩石含磷量变动在1.0-

2、1.2g/kg。玄武岩发育的土壤全磷含量通常较高，而花岗岩发育的土壤全磷含量较低。我国土壤全磷含量一般为0.022-0.109%,最低可小于0.004%，高的可达0.175%。在自然土壤中的全磷含量决定于母质类型、成土作用和土壤磷的淋失情况，而在耕作土壤中主要受耕作施肥的影响。1.2土壤磷的形态1、无机磷2、有机磷在大多数土壤中，磷以无机形态为主，主要以正磷酸盐形式存在，焦磷酸盐的形式很少；有机形态的磷含量较低，且变幅较大。1、无机磷无机磷一般占土壤全磷的50%以上。无机磷主要以正磷酸盐的形式存在。无机磷可分为矿物态、吸

3、附态和水溶态3种。2、有机磷土壤有机磷化合物主要来自植物，也有相当部分来自土壤生物，特别是微生物。绝大部分土壤有机磷以单脂键与土壤腐殖质结合，已知组分的有机磷化合物主要有3类：植素类、核酸类、磷脂PlantResidues/ManuresStableOrganicPSoilMicrobesLabileOrg.PSoilSolutionPLabile.Inorg.PStableInorg.PHPO4ComplexedPphospholipids1.3土壤磷的形态分级(重点)由于鉴定含磷矿物较困难，人们通常采用化学方法将无机

4、磷进行形态分级。目前常用的土壤无机磷分级基本上是根据张守敬和Jackson于1957年提出，后来经过许多研究者修改后的方法进行。其重要做法是使用不同的浸提剂，以区分不同组分的磷（表）。根据这种方法，土壤磷分为磷酸钙镁类化合物、磷酸铁铝类化合物和闭蓄态的磷。实际上，各组分中或多或少有一些其他组分的磷混杂在一起，包括有机磷化合物。无机磷分级这种磷形态分级方法存在的问题：由于土壤的非均质性，浸提过程中释放的磷可能被其他组分所吸附或者与阳离子反应形成难溶性的含磷化合物；肥料磷与土壤反应的中间产物有很多，而且其溶解性能尚不清楚；浸

5、提过程中有一部分释放的磷可能来自于被酸或碱水解的有机磷；各种组分中有机磷的植物有效性还不清楚。该分级方法对石灰性土壤考虑较少，也不适用。针对石灰性土壤磷的分级问题，蒋柏藩和顾益初（1989）把石灰性土壤中Ca-P进一步分为Ca2-P（磷酸二钙为主）、Ca8-P（磷酸八钙为主）、Ca10-P（磷灰石型）等三组，仍然保留了闭蓄态磷的概念。其浸提顺序为：0.25mol/LNaHCO3(pH7.5)Ca2-P0.5mol/LNH4OAc(pH4.2)Ca8-P0.5mol/LNH4F(pH8.2)Al-P0.1mol/LNaOH

6、-0.1mol/LNa2CO3Fe-P0.3mol/L柠檬酸-1mol/LNaHCO3-Na2S2O4O-P0.5mol/LH2SO4Ca10-P此分级方法较适用于石灰性土壤，这一钙盐的区分方法不仅在化学方法上更为清楚，而且在植物营养上也有相应的意义。但是此法同样也没有考虑有机磷的存在，而且NH4F的应用会形成CaF2，浸提过程中释放的磷可能与其反应导致再固定。由于有机磷化合物的鉴定更加困难，某些学者提出了避开这一困难的土壤有机磷形态分级方法（Bowman,etal.,1978;Hedleyetal.,1982)。一般采

7、用不同浸提剂，把土壤有机磷分为4组。这一方法希望把有机磷的有效性和磷素形态联系起来，但是这只能是定性的，不过此法有一定的实用价值，可以提供有关土壤有机磷动态变化的信息。有机磷分级活性有机磷用0.5mol/LNaHCO3提取的磷；中等活性有机磷碱溶性的无机磷和酸溶性的有机磷；中度稳定有机磷即与富里酸结合的磷；高度稳定有机磷即与胡敏酸结合的磷。土壤有机磷的形态分级SoilPtransformations二、土壤磷的吸附和解吸（Adsorptionanddesorptionofphosphorusinsoil)磷酸盐在土壤中的

8、化学行为十分复杂，涉及多种化学过程，其中主要的有吸附和解吸以及沉淀和溶解。吸附和沉淀过程统称为磷酸盐被土壤吸持（固定）过程，或者土壤磷素的化学固定（Chemicalfixationofphosphorusinsoil)，其反向反应则为释放过程，包括解吸和溶解。Phosphorus“Fixation”*Precipit