土壤中磷的形態(tài)及轉(zhuǎn)化學(xué)習(xí)教案

1、土壤土壤(trng)中磷的形態(tài)及轉(zhuǎn)化中磷的形態(tài)及轉(zhuǎn)化第一頁，共20頁。第1頁/共20頁第二頁，共20頁。第2頁/共20頁第三頁，共20頁。土壤有機質(zhì)是指土壤中含碳的有機化合物。它來源十分廣泛(gungfn)，其中包括動、植、微生物的殘體、排泄物和分泌物；人為施入土壤中的各種有機肥料；工農(nóng)業(yè)和生活廢水、廢渣等。中國云南磷礦中國云南磷礦第3頁/共20頁第四頁，共20頁。第4頁/共20頁第五頁，共20頁。1. 無機磷1.1 礦物(kungw)態(tài)磷1.2 吸附態(tài)磷1.3 水溶態(tài)磷2. 有機磷有機磷2.1 植素類(肌醇類)2.2 核酸類2.3 磷脂類土中磷的動態(tài)變化土中磷的動態(tài)變化第5頁/共20頁第六頁

2、，共20頁。磷灰石是土壤中常見的主要含磷原生礦物，一般存在于土壤沙粒部分，實際上磷灰石包括了一類組分變化、磷酸根聚合程度不同、含有Ca2+、F-、OH-以及其它置換離子的含磷原生礦物。它們中有些(yuxi)只是處于過渡狀態(tài)，在土壤中不穩(wěn)定，如三斜磷灰石、水化磷酸二鈣等。第6頁/共20頁第七頁，共20頁。第7頁/共20頁第八頁，共20頁。第8頁/共20頁第九頁，共20頁。第9頁/共20頁第十頁，共20頁。要(zhyo)有三類：2.1 植素類(肌醇類)植素類物質(zhì)主要(zhyo)來自于植物的六磷酸肌醇和五磷酸肌醇，也有一些肌醇類物質(zhì)來源于微生物，它們是土壤有機磷的主要(zhyo)部分，一般占有機磷總

3、量的1/3，變幅在10%50%之間，高時可達60%。第10頁/共20頁第十一頁，共20頁。第11頁/共20頁第十二頁，共20頁。袋袋 裝裝 的的 過過 磷磷 酸酸 鈣鈣第12頁/共20頁第十三頁，共20頁。水溶性磷被土壤水溶性磷被土壤“固定固定”的的過程：過程：酸性土：酸性土：過過 程：程：水溶性 無定形 結(jié)晶態(tài) 閉蓄態(tài)溶解度：溶解度： 大 小有效性：有效性： 高 低中性、石灰性土：中性、石灰性土：一鈣 二鈣 八鈣 十鈣結(jié)果：結(jié)果：肥效大大的下降了。初始初始階段階段“老化老化”階段階段“閉蓄態(tài)固定閉蓄態(tài)固定”階段階段第13頁/共20頁第十四頁，共20頁。第14頁/共20頁第十五頁，共20頁。脫

4、氟磷脫氟磷肥肥偏磷酸偏磷酸鈣鈣堿熔磷堿熔磷肥肥磷礦粉骨粉第15頁/共20頁第十六頁，共20頁。施施 肥肥有機態(tài)磷有機態(tài)磷 ( (影響礦化率的因素影響礦化率的因素) )無定形磷酸鹽無定形磷酸鹽結(jié)晶態(tài)磷酸鹽結(jié)晶態(tài)磷酸鹽閉蓄態(tài)磷閉蓄態(tài)磷 ( (有效性降低有效性降低) )H2PO4-HPO42-礦物礦化礦物礦化吸附態(tài)吸附態(tài)磷磷生物固定礦化作用化學(xué)沉淀釋放作用老化Eh交替變化解吸作用吸附固定溶解溶出鐵、鋁、鈣、鎂鐵、鋁、鈣、鎂溶出 土壤磷的有效化是磷由土壤固相向液相的釋放過程,包括無機磷的溶解，吸附態(tài)磷的解吸(jix)、有機磷的礦化、遷移過程中與其它土壤組分的反應(yīng)等。 磷的吸附包括陰離子交換吸附和配位吸

5、附，其中陰離子的交換吸附是以靜電引力為基礎(chǔ)，磷酸根與土壤膠體的吸附反應(yīng),基本原理與陽離子交換吸附類似；磷的陰離子配位吸附(又稱專性吸附或化學(xué)吸附)是指磷酸根粒子作為配位體與土壤膠體表面的-OH基發(fā)生的配位體交換,保持在膠體表面的過程,具有某種程度的專一性。磷的吸附主要發(fā)生在氧化物，粘土礦物和有機(yuj)固相表面。 磷的吸附與解吸量取決于土壤中磷的含量：磷含量較高時，土壤以吸附為主，磷素濃度較低時，土壤吸附的磷即發(fā)生解吸。 隨著時間的延續(xù)，生面物老化、結(jié)晶，一部分磷還會轉(zhuǎn)化為閉蓄態(tài)磷，肥效就大大下降了。 在分解利用有機物質(zhì)的過程中,土壤生物將它們所需要的磷同化,將多余的磷釋放出來,這個過程就是

6、有機磷的礦化.如果有機質(zhì)提供的磷不能滿足這些生物的需要,它們就會從土壤中吸收磷,這就構(gòu)成了磷的生物固持作用。 有機態(tài)磷和難溶性磷酸鹽在一定條件下，轉(zhuǎn)化為植物可以吸收利用的水溶性的磷酸鹽或弱酸溶性的磷酸鹽的過程是其有效性提高的過程，通常稱之為磷的釋放。 化學(xué)沉淀反應(yīng)一般發(fā)生在土壤溶液中磷濃度高的微域環(huán)境內(nèi),特別是在肥料顆粒周圍.在水溶性肥料施入土壤中后,磷肥顆粒開始吸收土壤水分,顆粒內(nèi)部磷的濃度升高至飽和或接近飽和,由于存在濃度梯度,磷和質(zhì)子以擴散方式進入周圍土壤溶液里和土壤中的金屬離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生難溶沉淀物。 第16頁/共20頁第十七頁，共20頁?；罨罨寥离y溶性無機磷釋放

7、的途徑土壤難溶性無機磷釋放的途徑 土壤土壤難溶磷難溶磷Ca-PAl-PFe-P可可溶溶性性磷磷50-80%酸化酸化螯合螯合酸化酸化螯合螯合有機肥帶入的微生物有機肥帶入的微生物分泌物分泌物解磷菌解磷菌生理酸性肥料生理酸性肥料CO2 菌根菌是特定的真菌與特定的植物的根系形成的相互作用的共生聯(lián)合體。 在植物的幼苗時期，真菌侵入幼苗的表皮層中，由植物供給真菌生長發(fā)育所必需的養(yǎng)料，而真菌繁衍出來的菌絲又為植物輸送它從植物根系以外吸收的水分和養(yǎng)分，真菌發(fā)揮的是自己外延(wiyn)范圍大的優(yōu)勢，植物則起到了調(diào)節(jié)和儲存的作用，從而促進了雙方的生長。 國 內(nèi) 外 大 量 的 研 究 證 明 土 壤(trng)中存在許多微生物，能夠?qū)⒅参镫y以吸收利用的磷轉(zhuǎn)化為可吸收利用的形態(tài)，具有這種能力的微生物叫做解磷菌或溶磷菌。 解磷菌的解磷機制因不同的菌株而有 所 不 同 。 有 機 磷 微 生 物 在 土 壤(trng)缺磷的情況下，向外分泌植酸酶、核酸酶和磷酸酶等，水解有機磷，轉(zhuǎn)化為無機磷酸鹽。無機磷微生物的