一、土壤中磷的含量及影响因素

我国土壤全磷（P）含量一般为0.2～1.1g/kg，并有从南到北渐增的地域变化趋势。与母质、气候、生物、时间、人类活动等成土因素有关，也与质地等土壤属性有关。

二、土壤磷形态

1、无机磷（占表土全磷的50%-90%）

a水溶态磷—土壤溶液中的磷

    H₂PO₄^-、HPO₄^2-、PO₄^3-，其相对浓度（比例）随溶液pH而变化。当土壤溶液pH=7.2时，H₂PO₄^－和HPO₄^2－各占一半； pH＜7.2时以H₂PO₄^－为主；pH＞7.2时以HPO₄^2－为主。水溶性磷离子是植物根系可直接吸收利用的磷，但根际微域土壤多呈酸性，主要吸收H₂PO₄^－离子。水溶态磷还包括部分聚合态磷酸盐和某些有机磷化合物。

b吸附态磷。土壤固相表面吸附的磷酸根离子，主要是配位体交换吸附（专性吸附）。酸性土中磷的专性吸附剂主要是铁、铝氧化物及其水合物。    石灰性土壤的方解石（CaCO₃）对磷的配位交换吸附也较为常见。

c矿物态磷。占土壤无机态磷的99%以上。石灰性土以磷酸钙盐（Ca-P）为主，酸性土以磷酸铁盐（Fe-P）和磷酸铝盐（Al-P）为主。Ca-P（钙磷），以磷灰石为主，氟磷灰石Ca₅(PO₄)₃F，溶度积＝10^－120.9，难溶；氢氧磷灰石Ca₅(PO₄)₃OH，溶度积＝ 10^－113.7，难溶；磷酸八钙Ca₈H₂(PO₄)₆，溶度积＝ 10^－46.9，弱酸溶；磷酸三钙Ca₃(PO₄)₂，溶度积＝10^－26.0，弱酸溶；磷酸二钙CaHPO₄，溶度积＝10^－6.56，弱酸溶；溶解度随pH降低而增大。Fe-P（铁磷）：以粉红磷铁矿FePO₄·2H₂O为代表，溶度积＝10^－34.9；Al-P（铝磷）：以磷铝石AlPO₄·2H₂O为代表，溶度积＝10^－30.5； Fe-P和Al-P的溶解度随pH升高而增大。O-P（闭蓄态磷）即氧化铁胶膜包被的磷酸盐，属无效磷。当Fe₂O₃胶膜还原溶解后，磷被释放。

2、有机磷（占表土全磷的20%-80%）

土壤有机磷含量变化大，一般占土壤表层全磷的20～80%，随土壤有机质含量增加而增加。有机磷一般需经矿化为无机磷后才能被植物吸收利用。

a植素类。植酸与钙、镁等离子结合而成。一般占土壤有机磷总量的20～50%。

b核酸类。磷、氮的复杂有机化合物。多数报道占土壤有机磷总量的1～10%。

c磷脂类。醇、醚溶性的有机磷化合物，一般约占土壤有机磷总量的1%。容易分解矿化为磷酸。

d未知形态。土壤有机磷的分解决定于微生物活性及其适宜环境，尤其是土温，低温限制其分解和有效化。

三、土壤磷循环

陆地生态系统中的磷除小部分来自于干湿沉降外，大多数来自土壤母质。磷循环主要在土壤、植物和微生物中进行，包括以下几个过程：

a植物吸收土壤有效态磷，动植物残体磷返回土壤再循环；

b土壤有机磷（生物残体中磷）矿化。土壤有机磷的矿化，取决于土壤温度、湿度、通气性、pH、无机磷和其他营养元素及耕作技术、根系分泌物等因素。土壤有机磷的矿化主要有以下特点：温度在30~40℃，有机磷的矿化速度随温度的增加而增加，矿化最适温度为35℃， 30℃以下不仅不进行有机磷的矿化，反而发生磷的净固定。干湿交替可促进有机磷的矿化。磷酸肌醇在酸性条件下易与活性铁、铝形成难溶性化合物，降低其水解作用；同时，核蛋白水解需要一定数量的Ca²⁺，故酸性土壤施用石灰后，可以调节pH和Ca/Mg比，促进有机磷的矿化；施用无机磷对有机磷的矿化有一定促进作用。有机质中磷的含量，是决定磷是否产生生物固定和纯矿化的重要因素，其临界指标约为0.2%，大于0.2%时发生纯矿化，小于0.2%时发生纯生物固定。有机磷的矿化速率还受到C/P比和N/P比的影响，当C/P比或N/P比大时，发生纯生物固定，反之则发生纯矿化。同时，供硫过多，也会发生磷的生物固定。土壤耕作能降低磷酸肌醇的含量，因此多耕的土壤中有机磷含量比少耕或免耕的土壤少。植物根系分泌的、易同化的有机物能加强微生物活性，产生更多的磷酸酶，加入有机磷矿化。

c土壤固结态磷的微生物转化（土壤无机磷的生物固定）。

d土壤粘粒和铁、铝氧化物对无机磷的吸附解吸、沉淀溶解等。

四、土壤中可溶性磷酸盐的固定

可溶性化学磷肥—主要是Ca(H₂PO₄)₂，施入土壤后，很快转变为不溶性磷，称为磷的固定（实质是沉淀反应、吸附反应和生物同化）——土壤磷化合物的沉淀作用是磷在土壤中被固定的重要机理。一般在土壤溶液中磷的浓度较高，且土壤中有大量可溶态阳离子存在和土壤pH较高或较低时，沉淀作用是引起磷在土壤中被固定的决定因素。如磷肥在石灰性土中与钙结合形成溶解度低的Ca-P，最终成为磷灰石；在酸性土则主要形成溶解度低的Fe-P和O-P。土壤磷的吸附也是磷在土壤中被固定的机理之一，包括专性吸附和非专性吸附。非专性吸附：在酸性条件下，土壤中的铁、铝氧化物，能从介质中获得质子而使本身带正电荷，并通过静电引力吸附磷酸根阴离子。专性吸附：磷酸根离子置换土壤胶体（粘土矿物或铁、铝氧化物）表面金属原子配位壳中的-OH或-OH₂配位基，同时发生电子转移并共享电子对而被吸附在胶体表面上。土壤无机磷的生物固定作用，即使在有机磷矿化过程中也能发生，因分解有机磷的微生物本身也需要有机磷才能生长和繁殖。当土壤中有机磷含量不足或C/P比值大时（一般认为≥300），就会出现微生物与作物竞争磷的现象，发生磷的生物固定。

磷肥在土壤中的生物利用率一般只有10～20%，远较氮、钾肥低，磷的固定是主要原因。

五、提高土壤磷有效性的途径

土壤中可被植物吸收的磷组分称为土壤的有效磷，包括全部水溶性磷、部分吸附态磷及有机态磷，有的土壤中还包括某些沉淀态磷，又称活性磷。提高土壤磷的有效性主要途径：

1、土壤酸碱度

对酸性土壤，适当使用石灰调节pH至中性附近（pH6.5~6.8为宜），可减少磷的固定，提高磷的有效性。

2、土壤有机质

有机质含量多的土壤，其固磷作用往往较弱。

3、土壤淹水

淹水后磷的有效性可明显提高。水旱轮作的磷肥施用，旱(作)重水(稻)轻。

4、合理施用磷肥

合理使用磷肥是减少磷对环境影响的主要措施。磷肥施用注意问题：

a水溶性磷肥集中施用（减少与土壤接触面）；难溶性磷肥撒施；

b与有机肥配合施，氮磷配合。

c施用于作物近根区（磷的移动性小）。

d酸性土壤施碱性磷肥（钙镁磷肥等），碱性土施酸性磷肥（过磷酸钙等）。

e水旱轮作的磷肥施用，旱(作)重水(稻)轻。