土壤磷素的轉(zhuǎn)化及固定
土壤中各種形態(tài)的磷酸鹽可以在一定條件下互相轉(zhuǎn)化。這種轉(zhuǎn)化可以概括為難溶性磷(包括閉蓄態(tài)磷、吸附態(tài)磷等)的有效轉(zhuǎn)化過(guò)程與土壤磷的固定作用。這兩個(gè)過(guò)程互相轉(zhuǎn)化的速率與方向決定著土壤供磷能力以及磷肥的有效施用。
一、土壤磷的釋放
難溶性磷酸鹽的釋放
指原生或次生的礦物態(tài)磷酸鹽、化學(xué)沉淀形成的磷酸鹽，經(jīng)過(guò)物理的、化學(xué)的、生物化學(xué)的風(fēng)化作用轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙舛容^大的磷酸鹽的過(guò)程。例如，在石灰性土壤上，通過(guò)植物根系與微生物呼吸作用以及有機(jī)肥分解所產(chǎn)生的碳酸、有機(jī)酸可將難溶性的磷酸鈣鹽轉(zhuǎn)變?yōu)橛行愿叩牧姿猁}。
無(wú)機(jī)磷的解吸
指吸附態(tài)磷重新進(jìn)入土壤溶液的過(guò)程，但土壤中呈吸附態(tài)的磷并不能全部被解吸下來(lái)。
土壤吸附態(tài)磷解吸的原因包括兩個(gè)方面：一是化學(xué)平衡反應(yīng)，土壤溶液中磷濃度因植物的吸收而降低，從而改變了原有的平衡，使反應(yīng)向解吸的方向進(jìn)行;二是競(jìng)爭(zhēng)吸附，所有能進(jìn)行陰離子吸附的陰離子大多可與磷酸根離子進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)吸附作用，而導(dǎo)致吸附態(tài)磷的解吸。
有機(jī)磷的礦化
土壤中有機(jī)態(tài)磷的化合物(植素、核酸、磷脂等)在土壤中磷酸酶的作用下，逐步分解，最終釋放出磷酸，以供作物吸收利用，或與土壤中的金屬離子結(jié)合，形成溶解度較低的磷酸鹽，而降低其有效性。
二、土壤中無(wú)機(jī)磷的固定
磷的固定作用是指土壤液相中的無(wú)機(jī)磷酸鹽等有效態(tài)磷轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)效態(tài)磷的過(guò)程。土壤磷酸根離子被固定的兩個(gè)主要反應(yīng)是化學(xué)沉淀和吸附;其次是磷的生物固定。
沉淀反應(yīng)
在中性和石灰性土壤中，如施用可溶性磷肥后，提高了土壤中有效磷的濃度，磷酸根離子可與碳酸鈣或方解石以及交換性鈣生成二水磷酸二鈣、無(wú)水磷酸二鈣、磷酸八鈣和羥基磷灰石等難溶性磷酸鈣鹽。
在酸性土壤中，當(dāng)當(dāng)過(guò)磷酸鈣施入土壤中后，因發(fā)生異成分溶解而使土壤酸性增強(qiáng)，促使土壤中如赤鐵礦、針鐵礦、三水鋁石等礦物溶解，轉(zhuǎn)變?yōu)榛钚澡F鋁，開(kāi)始形成無(wú)定型磷酸鐵鋁鹽，然后轉(zhuǎn)化成晶質(zhì)的粉紅磷鐵礦、磷鋁石等。此外，土壤中交換性鐵、鋁、錳等離子也可與水溶性磷產(chǎn)生沉淀反應(yīng)，不同程度地降低了磷的有效性。
吸附反應(yīng)
土壤對(duì)磷的吸附作用，可以分為物理吸附和化學(xué)吸附，前者為非專性吸附，后者為專性吸附。
非專性吸附是由帶正電荷的土壤膠粒通過(guò)靜電引力產(chǎn)生的吸附，它發(fā)生在膠粒的擴(kuò)散層，固這種結(jié)合較弱，極易被分解。隨著土壤pH的降低，非專性吸附增加。
專性吸附是由化學(xué)作用引起的，不易發(fā)生逆向反應(yīng)，又稱為化學(xué)吸附。不能與非專性吸附的陰離子發(fā)生交換作用，但可以被專性吸附的陰離子解吸。
生物固定
指土壤微生物吸收有效性無(wú)機(jī)磷酸鹽形成生物體，磷被暫時(shí)固定。當(dāng)微生物死亡分解后，磷又被重新釋放出來(lái)。