释义 |
土壤磷素化学固定chemieal fixation ofphosphorus in soil土壤溶液中磷消失的过程,但这一过程并不一定意味着土壤磷由有效态转变为无效态的过程 沉淀作用和吸附作用是引起磷的化学固定的主要反应。 沉淀反应 土壤中磷的沉淀反应分别发生在Ca—体系和Fe—Al—体系中。❶Ca—体系。当土壤中有石灰物质(如方解石)存在时,施入的磷肥首先被方解石吸附,这些磷几乎全部可以进行同位素代换。如土壤溶液中磷的浓度进一步增大时,磷酸根便开始与钙发生沉淀反应形成磷酸二钙沉淀物,此时可进行同位素代换的磷迅速减少。随着时间的延长和磷浓度的继续增加,磷酸二钙又向磷酸八钙转化。但是,在磷肥用量不大时,磷的浓度太低,这一沉淀反应是难以发生的。 ❷Fe—Al—体系。当磷酸一钙施入土壤时,其饱和液因异成分溶解(incongruent dissolution)而变得酸性很强(pH值约1.5)。当此溶液向外扩散时,将会溶解土壤中大量的Fe和Al,加之饱和液磷的浓度很高(约4.0摩尔/升),Fe、Al将和磷发生沉淀反应,生成非晶质的磷酸铁铝盐。此盐逐渐结晶后生成粉红磷铁矿(FePO4·2H2O)和磷铝石(AlPO4·2H2O)。不过这些产物是不稳定的,因为它们只有分别在pH值为1.4和pH值为3.1以下时才是稳定的。 吸附反应 土壤溶液中的磷被土壤中的铁铝氧化物、粘土矿物、石灰性物质以及有机物所吸附。其中以铁铝氧化物对磷的吸附为主,即使在石灰性土壤中,含量很少的水化铁铝氧化物在对磷的吸附上也起着举足轻重的作用。在磷的化学固定上,吸附反应较沉淀反应更为重要。 影响因素 影响土壤中磷的化学固定的因素主要有土壤性质、结构,无定形铁铝氧化物和交换性铝含量,以及有机质多少。以蒙脱土等粘土矿物为主的土壤,固磷少;以结晶良好的铁铝矿物,如三水铝石、赤铁矿为主的土壤,除微晶质的四水铝石可固定大量磷外,其它固磷量均较低。粘粒含量高的粘质土壤,固磷量较大。无定形铁铝氧化物含量愈高,固磷量愈大,它们具有很大的比表面,是固定土壤溶液中磷的主要物质。 交换性铝含量愈高,磷的固定愈多。每1毫摩尔(1/3x)的交换性铝在水解时可固定102毫克的磷。土壤有机质可以掩蔽一部分土壤铁铝氧化物的磷吸附位,从而减少它们对磷的吸附固定。这正是土壤表土固定的磷量比底土低的原因所在。 土壤中被化学固定的磷可以进一步转化,这主要取决于土壤溶液中磷的浓度和时间因素。随着时间的延续,被吸附固定的磷可能向铁铝氧化物深层扩散,也可能重新组合,呈结晶状态。 |