一、土壤磷素概念

土壤中的磷素是作物磷素营养的主要来源，土壤中的磷素包括有机磷和无机磷两种形态，主要是磷酸钙（镁）盐、磷酸铁、铝盐。大部分有机磷多作物是有效的，但大部分无机磷酸盐在水中的溶解都很低，作物非常难以吸收。进入土壤的各种磷酸盐，都非常迅速地与土壤中的钙、铁、铝等离子作用，形成难溶性的磷酸盐沉淀，或吸附在土壤胶体上，并逐渐转化为难溶性磷酸盐。土壤pH值和氧化还原状况是影响磷酸盐有效性的主要因素。

●土壤有效磷

土壤有效磷（Availablephosphorous）缩写为A-P，也称为速效磷。是指能为当季作物吸收的磷量。土壤中的磷大部分不能被植物直接吸收利用，易被吸收利用的有效磷通常含量很低。了解土壤中速效磷供应状况，对于施肥有着直接的指导意义。

（一）土壤全磷：指的是土壤全磷量即磷的总贮量。

（1）取决于成土母质、风化程度和土壤中磷的淋出情况。

（2）在耕地土壤中，全磷含量还受到耕作、施肥等人为过程的影响。

（3）含量为0.2～5.0g/kg，平均0.5g/kg。

（二）土壤溶液磷：植物最直接的磷源，表征土壤供磷能力。主要以HPO42-和H2PO4-形态存在，其相对数量取决于溶液的pH，在PH7.2时，各占一半；在酸性土壤上，以H2PO4-离子形态为主，在碱性和石灰性土壤上，多以HPO42-形态存在；有少量有机磷酸化合物。

（三）土壤无机态磷：是土壤磷的主体，在旱地，可占土壤全磷的70%以上，在水稻土中可占55%～70%。包括水溶态磷、松结合态磷、铝结合态磷（Al-P）、铁结合态磷（Fe-P）、包闭态或闭蓄态磷（O-P）、磷酸钙盐（Ca2-P，Ca8-P，Ca10-P）。

（1）在石灰性土壤上，有效磷水平主要与Ca2-P，Ca8-P和Al-P显著相关，其次是Fe-P和Ca10-P，与O-P几乎无关；

（2）水稻土中，铁结合态磷是作物磷营养的主要给源，闭蓄态磷只在强烈还原条件下才被释放，铝结合态磷有效性较高，但数量相对较少;

（3）在酸性旱地土壤上，磷的分布形态次序为O-PFe-PAl-P≈Ca-P，其中Al-P对作物磷营养贡献最大，其次为Fe-P和Ca-P，O-P基本无效。

（四）土壤有机态磷：占全磷比例的15%-80%，森林和草原植被下发育的土壤含量可达50-80%；常与土壤有机质含量之间有良好的线性关系。土壤中有机磷化合物可分为三类∶

（1）肌醇磷酸盐∶包括肌醇一磷酸盐到肌醇六磷酸盐；土壤中较多存在的是五磷酸盐和六磷酸盐；六磷酸盐称为植酸，其钙镁盐称为植素。

（2）核酸∶RNA和DNA，含量小于有机磷的3%，矿化率远大于肌醇磷酸盐。

（3）磷脂∶一系列对生物有重要意义的含磷化合物，如卵磷脂、脑磷脂等，不溶于水，但很容易被微生物利用，矿化率很快。

二、土壤中的磷素及其转化

（一）磷素的营养作用

（1）促进植物细胞分裂；（2）P是ATP的成分;（3）促进植物早期根系的生长；（4）促进作物早熟；（5）增强作物的抗逆性；

（二）磷的固定（phosphorusfixation）

（1）化学固定：

通过形成沉淀使磷发生固定作用的过程。其最终产物在碱性土壤和石灰性土壤中是羟基磷灰石和氟磷灰石，在中性和酸性土壤中是磷铝石和粉红磷铁矿。化学固定是土壤中最常发生的作用（磷的无效化）。

（2）吸附固定：

磷酸根被吸附在土壤固相表面或渗入内部成分之中形成难溶态。土壤中吸附磷的主要物质有铁铝氧化物、粘土矿物、有机质—Al—Fe复合体和碳酸钙等。在酸性土壤中以铁、铝氧化物为主，石灰性土壤中以碳酸钙为主。（磷的无效化）

土壤磷的吸附，按其作用力不同可分为非专性吸附和专性吸附∶

非专性吸附：发生在酸性土壤上，当土壤溶液中的H+浓度较高时，粘土表面的OH-发生质子化作用，吸附磷酸根离子。其特点是：①由库仑力作用引起，没有发生化学反应；②随pH降低，吸附反应加快，吸附量增加；③反应不完全可逆。

专性吸附：由化学反应引起，发生了配位基团的交换，多发生在铁、铝多的酸性土壤中和含钙较多的石灰性土壤中。吸附过程缓慢，但作用力较强，随时间的延长出现磷酸盐的“老化”现象。

碳酸钙对磷的吸附一般只在表面进行，其牢固程度不如水化铁铝氧化物，因而对作物的有效性较高，而且，这种吸附不易转化为晶态而失去对植物的有效性。

（3）生物固定：

土壤微生物吸收水溶性磷酸盐构成其躯体，使水溶性磷暂时被固定起来的过程。这种固定对磷的植物有效性无甚影响，而且在一定程度上避免了磷的化学固定和吸附固定。（磷的暂时无效化）

（4）闭蓄固定：

磷酸盐表面被Fe（OH）3和Al（OH）3等不溶性胶膜包被。（磷的无效化）

（三）磷的释放

磷的释放∶土壤中植物难利用态磷转化为可利用态磷的过程。（磷的有效化）

（1）在石灰性土壤中，难溶性磷酸钙盐一般需要借助于作物根系和土壤微生物呼吸作用产生的CO2、根系和微生物代谢溢泌或有机肥料分解产生的各种有机酸。

（2）在酸性土壤中，土壤淹水后，由于土壤还原性增强，会导致Fe-P中的高价铁变为亚铁，同时由于pH上升，也会促进Fe-P的水解释放；在强还原性条件下，部分闭蓄态磷可转化为非闭蓄态磷，有效性提高;在淹水、落干交替过程中，淹水期间有效磷含量增加，落干期间降低。因此水旱轮作中，磷肥应重点分配在旱作上。

（3）有机磷的矿化也是土壤磷释放的重要过程。

（四）常用测定方法

（1）碳酸氢钠提取采取钼锑抗比色法。石灰性土壤中的有效磷，多以磷酸一钙和磷酸二钙状态存在，可用pH值8.50，浓度0.05mol/L的碳酸氢钠提取到溶液中。磷酸一钙可直接溶于碳酸氢钠水溶液中，而磷酸二钙与碳酸氢钠反应成为磷酸钠而溶解，钙则成为碳酸钙的沉淀而析出。

（2）FDR（频域反射）和TDR（时域反射）测定法

FDR频域反射是利用电磁脉冲原理、根据电磁波在介质中传播频率来测量土壤的表观介电常数（ε），从而得到土壤容积含水量（θv）。

TDR（时域反射）基本原理是高频电磁波脉冲沿传输线在土壤中传播的速度依赖于土壤的介电常数，而介电常数主要受土壤水分含量支配，根据电磁波在介质中传播频率计算出土壤的介电常数，从而利用土壤介电常数和土壤体积含水量之间的经验关系计算出土壤含水量。

三、土壤磷素含量的换算关系

一般来说，有效磷就是速效磷，单位是mg/kg。土壤磷素含量的换算关系1ppm=1mg/kg=1mg/L=1×10-6常用来表示气体浓度或者溶液浓度（同样适用于土壤磷素含量的换算）。［提示：注意单位是g/kg，就相当于千分之（1g=mg=μg）］

四、中国不同地区土壤磷素含量分级指标

（一）土壤供磷状况以土壤有效磷（AvailablePcontent）含量表示∶

中性或石灰性土壤∶P10mg/kg，表示有效磷不足；酸性土壤∶P15mg/kg，表示有效磷不足；

（二）土壤磷素养分含量分级与丰缺度指标

土壤磷素养分含量参照表：最适宜值参照，速效磷1-4级别

五、耕作指导

（一）植物磷素缺乏与过多症状

●缺磷对作物的影响

（1）光合、呼吸和生物合成受阻，生长迟缓，植株矮小，分蘖和分枝减少，延迟成熟;

（2）叶片暗绿或灰绿，缺乏光泽，严重时呈紫红色，甚至枯死脱落；

（3）碳水化合物合成受阻，糖分累积，易形成花甙素，茎部出现紫红色症状;

（4）根系发育不良，次生根少，分枝、分蘖少;

（5）结实状况差；

（6）症状先从老叶开始；

●缺磷症状

棉花缺磷∶棉株生长慢且矮小，茎秆纤细且脆；叶片暗绿或灰绿，缺少光泽，叶片变小，严重时从叶尖沿叶缘发生灰色干枯，且带紫色，茎也变紫。现蕾、开花、吐絮推迟。棉花易落花落蕾，成桃少。

苹果缺磷∶叶色暗绿色或青铜色，近叶缘的叶面上呈现紫褐色斑点或斑块，这种症状从基部叶向顶部叶波及。

（1）枝条细弱而且分枝少。

（2）叶柄及叶背的叶脉呈紫红色。叶柄与枝条呈锐角。

（3）生长期，生长初期叶色为浓绿色，后期出现紫褐色斑点。生长较快的新梢叶呈紫红色。

桃树缺磷∶成熟叶片呈红紫或青铜色，叶辐狭长，叶柄、叶背、叶脉带紫红色。

马铃薯缺磷∶早期缺磷影响根系发育和幼苗生长;孕蕾至开花期缺磷，叶部皱缩，色呈深绿，严重时基部叶变为淡紫色，植株僵立，叶柄、小叶及叶缘朝上，不向水平展开，小叶面积缩小，色暗绿。缺磷过多时，植株生长大受影响，薯块内部易发生铁锈色痕迹。

●磷素过多对作物的影响

（1）植物呼吸作用增强，消耗大量糖分和能量，导致作物的无效分蘖和瘪籽增加，叶片肥厚而密集，叶色浓绿，植株矮小，节间过短，生长明显受抑制;（2）繁殖器官成熟进程加快，并导致营养体小，茎叶早衰，产量降低;（3）根系十分发达，数量多而短粗，导致蔬菜的纤维含量增加、烟草的燃烧性差等;（4）妨碍锌、铜、铁等微量元素的吸收和运输，引起植物对这些元素的不良反应。

六、耕作改善

●提高土壤磷有效性的途径

（1）酸性土壤施用石灰，调节其pH至6.5～6.8。

（2）增加土壤有机质，减少磷的固定

有机酸等螯合剂与Ca、Fe、Al螯合，促使磷的释放。腐殖质包被铁、铝氧化物等胶体表面，减少其对磷的吸附。

有机质分解产生的CO，使Ca-P碳酸化而增加溶解度。

（3）土壤淹水还原可明显提高磷有效性

酸性土壤淹水还原pH上升促使活性铁、铝氧化物的沉淀，减少磷的固定，碱性土pH降低，增加Ca—P的溶解度。

土壤淹水Eh下降，铁被还原，使部分Fe—P和O—P活化为有效磷。

●缺磷耕作改善措施，有效的施用磷肥

（1）早施∶农作物在苗期吸收磷最快，要占生长期吸收总磷的一半，若苗期缺磷，会影响后期生长，即使后期再补施，也很难挽回缺磷的损失，故苗期不能缺磷；

（2）细施：过磷酸钙在贮存时易吸潮结块，在施用时，要打碎过筛，以利根系吸收；

（3）集中施∶应穴施、条施、使磷固定在种子和根系的周围，即可减少与周围土壤的固定，又有利于根系吸收；

（4）与有机肥混合施∶磷肥，特别是钙镁磷肥与有机肥混合，可使磷肥中那些难溶性的磷转化为农作物能利用的有效磷；

（5）分层施∶在底层和浅层部位都要施用磷肥，有利于秋苗的吸收;

（6）与氮肥混合施∶与氮肥混合施用，既可平衡养分，又能促进根系下扎，为丰产打下基础；

（7）根外喷施∶可将水溶性的过磷酸钙喷施在作物叶片上，使磷通过叶面的气孔或角质层进入植物体；

（8）施在缺磷的土壤上∶红壤旱田、黄泥田、鸭屎泥田、冷浸田等都缺磷，施用磷肥土壤的湿度直接影响着无机磷的生物有效性。土壤水分充足，土壤无机磷的有效性高，在土壤含水量低的情况下，磷酸根离子的有效扩散系数小，移动慢，伴随着土壤含水量的增加，磷酸根离子由非根际土向根际土扩散量增加。高含水量条件有利于土壤磷由易溶态向难溶态转化，低含水量条件下转化率随施肥量增加而降低，高含水量条件下转化率随施肥量增加而升高。

●磷过量耕作改善，磷肥施用过量的危害

（1）过量施磷肥，作物会从土壤中吸收过多的磷素营养，促使作物呼吸作用过于旺盛，消耗的干物质大于积累的干物质，造成繁殖器官提前发育，引起作物过早成熟，籽粒小，产量低。

（2）过量施磷肥，会诱发土壤缺锌。若过量施用磷酸钙，会使土壤里的锌与过量的磷作用，产生作物无法吸收的磷酸锌沉淀，使作物出现明显的缺锌症状；过量施用钙镁磷肥等碱性磷肥后，土壤碱化，造成锌的有效性降低，进而影响作物对锌的吸收。

（3）过量施磷肥，会使作物得磷失硅。过量施用磷肥后，还会造成土壤中的硅被固定，不能被作物吸收，引起缺硅，尤其是对喜硅的禾本科作物的影响更大，如水稻，若不能从土壤中吸收到较多的硅元素就会发生茎秆纤细，倒伏及抗病能力差等缺硅症状。

（4）过量施磷肥，会使作物得磷缺钼。适量施用磷酸二氢钾磷肥会促进作物对钼的吸收，而过量施用磷肥，会导致磷和钼失去平衡，影响作物对钼的吸收，表现出“缺钼症”。

●磷肥过量耕作改善措施

（1）合理使用化肥；

（2）增施有机肥料，施入土壤中的有机肥，对阳离子具有很强的吸附能力，使之浓度不至于过高，提高土壤养分的缓冲能力，可大大减少肥害的发生。

（3）可以用水稀释，将水均匀的淋在土层上面，让水掺入土壤溶解其中的磷肥，然后带着磷肥溶解到下层的土壤中；

（4）可以将上层过多的磷肥铲除，并加入新土混合

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农卷风编辑：林伟涛