为何土壤中碳酸钙过多,会影响植物对钙和磷的吸收?
哪些因素会影响钙吸收
影响人体吸收钙的因素很多,如钙摄入量的多少、膳食中钙与磷含量之比值、进入肠道的钙的解离状态、食物中蛋白质的量和种类、胃肠道的生理状态等,都可影响钙的吸收。
(1) 膳食中钙摄入量:与肠钙吸收率之间有一定相关关系。一般来讲,随着膳食中钙摄入量的增加,肠道吸收钙离子的量也相应增加。但是由于肠道吸收的主动转运过程具有饱和性,所以正常人在每日每公斤体重摄入5毫克左右钙时,肠道钙离子吸收曲线呈明显上升趋势。当摄入钙量达每日每公斤体重10毫克以上时,肠道吸收钙离子的量则增加较缓慢。
(2) 磷:膳食中磷的存在对钙的吸收有一定的影响。因为钙吸收有赖于合理的肠道钙、 磷比值,所以适当的磷摄入对钙的吸收非常重要。但是当健康成人摄入磷量超过1克时,磷会与钙离子形成不溶性磷酸钙,阻碍钙离子在肠道的吸收。举例来讲,牛奶中含量十分丰富,约为人奶的3-4倍,但由于其中磷含量过高,钙、磷比值不当,造成牛奶中大量的钙不易被吸收。未被吸收的钙、磷存在于粪便中,使粪便燥结。以牛奶喂养为主的婴儿容易发生钙缺乏,严重时可以导致佝偻病发生。市场上一些较好的奶制品,采用了一系列科学的、巧妙的配方设计,使钙、磷比值基本为2:1,非常接近母乳中钙、磷比值,就避免了牛乳中的钙、磷比值不当、钙吸收率低的缺点,有利于钙在肠道的吸收。
(3) 钙的状态:摄入的钙解离状态对肠钙吸收率影响明显。一般膳食中钙都是以化合物形式存在的,进入胃内受胃酸的作用解离成离子钙,然后在小肠被吸收。现代工艺将钙在体外活化呈解离状态的离子钙,即活性钙,在肠道的吸收率就比饮食中的钙或传统的钙制剂,如碳酸钙、乳酸钙等要高。
(4) 胃肠道的主要生理状态:胃肠道的生理状态对肠钙吸收的影响是多方面的。通过饮食摄取的钙首先受胃肠功能的影响,胃酸有溶解钙盐的功能,胃酸分泌的浓度和数量是否合适,将对钙吸收产生直接影响。这主要是因为膳食中的钙都以化合物的形式存在,如果钙盐在胃里的第一个分解步骤没有解决好,钙离子的下一步吸收就无从谈起。因些,患有胃肠功能紊乱和慢性胃炎、胃溃疡等器质性疾病时,如果胃酸分泌不足,就势必影响食物中钙离子的解离,直接阻碍钙的消化吸收。肠道内胰酶的作用主要是消化脂肪。如果膳食内脂肪太低,胆盐分泌量不足,可能延缓外源性维生素D的吸收。但当脂肪被完全消化后,脂肪酸就会与钙形成不易被肠道吸收的难溶性钙皂,从而减少钙的吸收利用。正是因为这个原因,任何肠道(主要是小肠)的疾患都可能干扰包括钙离子在内的无机盐的吸收。
(5) 其它因素:除了上这述因素可以影响人体吸收钙以外,还有很多其它也可以影响人体吸收钙的吸收,例如食物中的草酸和植物等均可与钙离子结合形成不溶解的钙盐而减少钙的吸收;许我无机盐,如钠盐和磷酸盐,以及维生素、抗生素、抗癫痫药、利尿剂等药物,也能影响人体对钙的吸收。另外,一些生理因素对人体收钙也有明显的影响,如年龄越大,肠吸收钙越少,其中女性又比男性更为明显。另一方面,内分泌功能的正常与否也决定着人体吸收钙的多与少。体内的激素,如甲状膀腺素、降钙素、雌激素、肾上腺皮质激素、甲状腺素等,对肠道中钙的吸收都有明显的影响。与钙吸收关系最为密切的是维生素D及其活性代谢产物,维生素D与钙的关系如同"鱼儿离不开水,瓜儿离不开秧"一样。
(1) 膳食中钙摄入量:与肠钙吸收率之间有一定相关关系。一般来讲,随着膳食中钙摄入量的增加,肠道吸收钙离子的量也相应增加。但是由于肠道吸收的主动转运过程具有饱和性,所以正常人在每日每公斤体重摄入5毫克左右钙时,肠道钙离子吸收曲线呈明显上升趋势。当摄入钙量达每日每公斤体重10毫克以上时,肠道吸收钙离子的量则增加较缓慢。
(2) 磷:膳食中磷的存在对钙的吸收有一定的影响。因为钙吸收有赖于合理的肠道钙、 磷比值,所以适当的磷摄入对钙的吸收非常重要。但是当健康成人摄入磷量超过1克时,磷会与钙离子形成不溶性磷酸钙,阻碍钙离子在肠道的吸收。举例来讲,牛奶中含量十分丰富,约为人奶的3-4倍,但由于其中磷含量过高,钙、磷比值不当,造成牛奶中大量的钙不易被吸收。未被吸收的钙、磷存在于粪便中,使粪便燥结。以牛奶喂养为主的婴儿容易发生钙缺乏,严重时可以导致佝偻病发生。市场上一些较好的奶制品,采用了一系列科学的、巧妙的配方设计,使钙、磷比值基本为2:1,非常接近母乳中钙、磷比值,就避免了牛乳中的钙、磷比值不当、钙吸收率低的缺点,有利于钙在肠道的吸收。
(3) 钙的状态:摄入的钙解离状态对肠钙吸收率影响明显。一般膳食中钙都是以化合物形式存在的,进入胃内受胃酸的作用解离成离子钙,然后在小肠被吸收。现代工艺将钙在体外活化呈解离状态的离子钙,即活性钙,在肠道的吸收率就比饮食中的钙或传统的钙制剂,如碳酸钙、乳酸钙等要高。
(4) 胃肠道的主要生理状态:胃肠道的生理状态对肠钙吸收的影响是多方面的。通过饮食摄取的钙首先受胃肠功能的影响,胃酸有溶解钙盐的功能,胃酸分泌的浓度和数量是否合适,将对钙吸收产生直接影响。这主要是因为膳食中的钙都以化合物的形式存在,如果钙盐在胃里的第一个分解步骤没有解决好,钙离子的下一步吸收就无从谈起。因些,患有胃肠功能紊乱和慢性胃炎、胃溃疡等器质性疾病时,如果胃酸分泌不足,就势必影响食物中钙离子的解离,直接阻碍钙的消化吸收。肠道内胰酶的作用主要是消化脂肪。如果膳食内脂肪太低,胆盐分泌量不足,可能延缓外源性维生素D的吸收。但当脂肪被完全消化后,脂肪酸就会与钙形成不易被肠道吸收的难溶性钙皂,从而减少钙的吸收利用。正是因为这个原因,任何肠道(主要是小肠)的疾患都可能干扰包括钙离子在内的无机盐的吸收。
(5) 其它因素:除了上这述因素可以影响人体吸收钙以外,还有很多其它也可以影响人体吸收钙的吸收,例如食物中的草酸和植物等均可与钙离子结合形成不溶解的钙盐而减少钙的吸收;许我无机盐,如钠盐和磷酸盐,以及维生素、抗生素、抗癫痫药、利尿剂等药物,也能影响人体对钙的吸收。另外,一些生理因素对人体收钙也有明显的影响,如年龄越大,肠吸收钙越少,其中女性又比男性更为明显。另一方面,内分泌功能的正常与否也决定着人体吸收钙的多与少。体内的激素,如甲状膀腺素、降钙素、雌激素、肾上腺皮质激素、甲状腺素等,对肠道中钙的吸收都有明显的影响。与钙吸收关系最为密切的是维生素D及其活性代谢产物,维生素D与钙的关系如同"鱼儿离不开水,瓜儿离不开秧"一样。
吃含钙多的食物时不能吃含草酸多的食物,例如豆腐和菠菜。不但影响钙的吸收还会得结石。
1、 胃功能是否正常:胃酸分泌的浓度和数量影响钙的吸收。胃酸分泌少就不能把化合形式的钙变成离子形式的钙,钙就不能充分吸收。
2、 钙磷比例是否恰当。
3、 维生素d的含量。
4、 饮食中植酸与草酸的含量。
5、 膳食中蛋白质是否充足。
6、 脂肪摄入过多或脂肪吸收不良。
7、 运动,适量的运动可加快钙在骨骼上的沉积
1、 胃功能是否正常:胃酸分泌的浓度和数量影响钙的吸收。胃酸分泌少就不能把化合形式的钙变成离子形式的钙,钙就不能充分吸收。
2、 钙磷比例是否恰当。
3、 维生素d的含量。
4、 饮食中植酸与草酸的含量。
5、 膳食中蛋白质是否充足。
6、 脂肪摄入过多或脂肪吸收不良。
7、 运动,适量的运动可加快钙在骨骼上的沉积
影响钙吸收的关键因素很多,单纯补钙,不能预防骨质疏松
什么能促进土壤中磷的吸收
根据土壤学知识,以下作用可促进土壤中磷的吸收.
(1)使用磷矿粉时,必须挖沟然后改土.因为磷矿粉不易溶于水,可作长时间的磷肥.
(2)在使用过磷酸钙时,应该洒在作物的根系周围,过磷酸钙较容易分解,是短时间的磷肥.
(1)使用磷矿粉时,必须挖沟然后改土.因为磷矿粉不易溶于水,可作长时间的磷肥.
(2)在使用过磷酸钙时,应该洒在作物的根系周围,过磷酸钙较容易分解,是短时间的磷肥.
、磷的吸附作用
当磷肥施入土壤中后,首先为土壤吸附,进一步为土壤固定。随着时间的延长,磷
酸盐进一步老化,由活性磷转变成非活性磷。另一方面,当土壤淹水,氧化还原电位降
低,非活性磷也可转变成活性磷。因为在还原条件下,三价铁还原为二价铁,破坏了闭
蓄磷的氧化铁膜包裹,时放出磷。影响土壤中磷的吸附因子很多,可以把它们分为两大
类:
______________________________________________________
固 相 液 相
—————————————————————————
组 分 PH
数 量 Eh
结晶程度 阴离子种类
颗粒大小
________________________________________________
固相的组成和数量决定对磷酸离子吸附能力。颗粒大小和结晶程度则决定着吸附面积。
固相的不同组分吸附磷的能力差异很大。表7-4例举了不同土壤组分吸附磷的情况
。无定形矿物吸附磷的能力比结晶性矿物强得多,又以无定形水化氧化铁凝胶(Fe2O3.
nH2O)吸附磷的能力最强。粘土矿物如高岭石、蒙脱石吸附磷的能力低,方解石吸附磷的
能力也不高。在石灰性土壤中,即使有少量无定形氧化铁存在,比如说1%,对磷的吸附
也将起重要作用。
表7-4固相不同组成对磷的吸附
(J.K.Syers,1984)
________________________________________________________
组 分 吸附量 比表面
(微克/克) (平方米/克)
———————————————————————————
无定形矿物
水化氧化铁凝胶
(Fe2O3.nH2O) 30000 280
氢氧化铝凝胶
〔Al(OH)3〕 15000 242
结晶性矿物
三水铝石 7130 15
针铁矿 5800 17
赤铁矿 1150 -
高岭石 460 18
蒙脱石 110 17
方解石 60 -
____________________________________________________
1970年以前,很多关于磷吸附的研究都集中于结晶矿物,如蒙脱石、高岭石、针铁
矿、赤铁矿等。最近10年左右,许多研究才转移到无定形矿物。无定形矿物很难鉴定,
这给研究带来一定困难。
PH也影响到吸附点位,质子化的OH+比非质子化的OH吸附活性强。
表面电荷与离子的吸附有机密切的关系。土粒表面电荷可用下列方法求得:土壤连
续用NaCL溶液提取,使土壤饱和以Na+和CL-,除去多余的NaCL后,再用KNO3溶液处理土
壤,把Na+和CL-置换下来而测定之。Na+代表正电荷数,CL-代表负电荷数。
磷的吸附随PH的增加而减少(图7-3见相册图片)。这从磷的吸附机制也可以看出
来,因为吸附过程中放出OH-,提高PH(参见●2.3)。
PH对不同粘土矿物吸附磷的影响不同,表7-5时两种类型的粘土矿物对磷的吸附量
。由此可见,其吸附量是随着PH的提高而降低的。高岭石对磷的吸附比蒙脱石高,这是
因为1:1型的高岭石含铁铝氧化物多,所以对磷的吸附也强。
表7-5粘土矿物对磷的吸附与PH的关系
________________________________________________________
PH 高岭石 蒙脱石
(毫克当量P/100可矿物)
————————————————————————————
4.0 88.2 47.4
5.7 50.8 35.5
6.8 41.2 22.0
_______________________________________________________
碳酸钙对磷的吸附属于基团交换。
在石灰性土壤中,也会发生这种磷的吸附,但是这种吸附只有在PH较低的情况下爱才
存在,当PH大于7时,则主要产生磷酸钙的沉淀。
人们磷酸盐的溶液参数,研究吸附在磷酸钙表面的磷是何种形态。在石灰性土壤中,
碳酸钙表面吸附的磷以磷酸八钙(OCP)为主,或者溶解度更低的介于OCP和HA之间的混
合物为主。
无机阴离子对磷吸附的影响。土壤中常见的几种无机阴离子CL-、NO3-、IICO3-、SO
2-对磷的吸附没有显著影响。对磷影响最大的是OH-,其次是SiO4-,还有各种有机酸。
植物根系常常分泌各种有机酸如柠檬酸、酒石酸等。在有机质分解过程中,特别在厌气
条件下也能产生各种有机酸。有机阴离子降低土壤对磷的吸附,主要是与这些有机酸阴
离子嫩高和铁、铝一类金属离子的能力有关,这与OH-、SiO4-的作用不一样,它们主要
是竞争吸附点位。由此得出结论,阴离子的竞争吸附,可归纳为两点:无机阴离子与中
心金属离子结合的竞争能力,决定与阴离子与金属离子间形成共价键的能力;而有机阴
离子的竞争能力,则取决于它们与铁、铝金属离子姓陈高合物的能力。
2、磷的沉淀作用
磷的沉淀是指由磷酸离子与铁、铝或钙离子反应,生成难溶性的磷酸铁、磷酸铝或磷
酸钙。
早在1914年,人们就认为土壤中的磷是一磷酸铁、铝、钙盐的形态存在。50年代初,
Jackson和他的同时再次提出磷的存在形态是磷酸铁、铝、钙。他们的工作是在实验室进
行的,用的是土壤矿物和较高的磷浓度。鉴定出来的粉红磷铁矿、磷铝石等结晶型矿物
。磷铝石等结晶型矿物。50年代后期据美国田纳西流域管理局(TVA)的学者研究,由鉴
定出非晶形的矿物,包括无定形的磷酸铁和磷酸铝,以及各种各样的磷酸钙盐。TVA学者
们认为初产物是无法用X-射线衍射鉴定的,是无定形矿物,随着时间的延长,这些非晶
形物逐渐向结晶转化。
如让中磷酸铁和磷酸铝的形成,决定与它们的溶度积,例如,粉红磷铁矿是由硫酸离
子、铁离子、OH-相互作用形成的。
同样的原理可以得到磷铝石的溶度积。再看看铁、铝磷酸盐的溶度积和相应的氢氧化
物的溶度积(表7-6)。
表7-6铁铝磷酸盐和相应的氢氧化物的溶度积
______________________________________________________
AL Fe
OH 32.7~33.8 33.5~39.2
H2PO4 27.7~30.5 33.0~35.0
_____________________________________________________
从表上可以看出,磷酸铝盐较磷酸铁盐的溶解度大。这就说明土壤中以磷酸铁盐为主
,因为磷酸铁盐最稳定。表中溶度积常数有一个幅度,这是因为结晶程度不同,比表面
不同所致。结晶越细,表面积越大,溶度积就越大,溶度积常数的负对数就越小。
再未施肥的土壤中,土壤磷素只有来源于溶度积很小的原生矿物磷灰石,由于其溶解
度极低(pksp=112),不可能提供足以形成磷酸铁或磷酸铝沉淀的磷酸离子浓度。但是
当磷酸钙以磷酸-钙为主的形式施入土中时,情况就不同了。磷肥颗粒周围的土壤PH降
低,磷酸离子浓度增加(表7-7)。
表7-7不同磷酸盐饱和溶液的成分
_____________________________________________________
PH Ca NH4 P
_______(mol/l)___________
————————————————————————————
MCP+DCP 1.01 1.34 - 4.50
MCP+DCPD 1.48 1.34 - 3.98
MAP 4.00 - 2.50 2.90
DAP 8.00 - 7.62 3.86
______________________________________________________
表中MCP 指磷酸一钙,DCP指磷酸二钙,DCPD指二水磷酸二钙,MAP是磷酸一铵,DAP是磷
酸二铵。
当过磷酸钙(以MCP为主)施入土中时,水分扩散到肥料颗粒中,将肥料溶解,到一
定程度以后,在磷酸一概饱和溶液中,就形成二水磷酸二钙的沉淀,此时就成为DCPD和
MCP的混合体系,两者大约各占一半。随着时间的推移,二水磷酸二钙转化成无水磷酸二
钙(DCP),显著的变化是PH有1.48降为1.01。这些反应度发生在磷肥颗粒周围很小的范
围内。PH越低,磷酸根浓度越高。再这样强的酸性条件下,土壤中铁铝矿物开始溶解,
溶出的铁、铝离子与高磷浓度接触就形成磷酸铁铝。所以施用磷酸一钙以后,在土壤中
既可以生成无定形的磷酸铁、铝,也可以生成结晶性的磷酸铁、铝。
五、磷在土壤中的移动
磷酸离子在土壤溶液中的浓度,对于它在土壤中的移动起着决定作用,因为磷酸离子
在土壤中的移动主要靠扩散作用,而扩散作用据定于土体磷浓度与根表磷浓度之差。由
于土壤对磷的吸附和固定,土壤溶液磷浓度很低,一般只有0.05ppmP,移动很慢,且移
动的范围很小。
因此磷一般都集中在表土。当磷肥的施用量增加时,可以促进磷向底土移动。
由于磷集中于表土层,因此植物根系大部分也集中在表土,只有很小一部分进入底土
层,然而土壤水分大部分却贮藏在底土层。根集中于表土层主要是由于磷的供应较多。
试验证明,当磷肥深施15厘米和表面撒施相比较,15厘米处的根系增加了三倍。由于根
系集中在表土层,若遇到干旱气候,则表土层水分很快耗尽,磷、钾的有效性降低,结
果作物因缺水和磷、钾有效性降低而生长受到抑制,严重影响作物产量。
土壤中磷的移动除受浓度梯度影响外,还受土壤其它性质的影响,特别是土壤水分含
量。
土壤磷的移动中,缓冲容量也很重要,土壤缓冲容量愈大,磷的移动愈小。土壤是一
个多孔体,它阻止粒子的直线扩散,因此,离子扩散途径不是直线而是不规则的曲线。
而且扩散过程进行很慢。用放射性自显影技术,可以观察根系对磷的吸收以及磷在根周
围的扩散移动。由此可知,根系的生长和土壤中的分布对磷的吸收有很大的影响。这个
规律对于扩散方式移动的其它离子,也同样重要。
土壤学家特别是土壤化学家,把注意力集中在土壤的化学性质上,而植物营养学家除
看到土壤的化学性质外,还注意到植物根系的特性。根系密度与养分吸收有极密切的关
系,特别是植物对扩散速度慢,扩散距离短的磷的吸收,根系的特性尤为显著。Syers等
人(1984) 对生长在同一土壤上的禾本科牧草、三叶草和羽扇豆三种植物的根系密度进
行测定。禾本科牧草的根系密度>三叶草>羽扇豆(表7-8)。根据磷肥田间试验
的结果,磷肥需要量与根系密度成负相关。
表7-8磷肥需要量与作物根系密度的关系
_________________________________________________________
作 物 根系密度 磷肥需要量
(吨/公顷) (P公斤/公顷)
————————————————————————————
禾本科牧草 2.8 40
三叶草 2.2 49
羽扇豆 0.8 65
其他也可参考百度文档,搜索“植物营养与肥料”
当磷肥施入土壤中后,首先为土壤吸附,进一步为土壤固定。随着时间的延长,磷
酸盐进一步老化,由活性磷转变成非活性磷。另一方面,当土壤淹水,氧化还原电位降
低,非活性磷也可转变成活性磷。因为在还原条件下,三价铁还原为二价铁,破坏了闭
蓄磷的氧化铁膜包裹,时放出磷。影响土壤中磷的吸附因子很多,可以把它们分为两大
类:
______________________________________________________
固 相 液 相
—————————————————————————
组 分 PH
数 量 Eh
结晶程度 阴离子种类
颗粒大小
________________________________________________
固相的组成和数量决定对磷酸离子吸附能力。颗粒大小和结晶程度则决定着吸附面积。
固相的不同组分吸附磷的能力差异很大。表7-4例举了不同土壤组分吸附磷的情况
。无定形矿物吸附磷的能力比结晶性矿物强得多,又以无定形水化氧化铁凝胶(Fe2O3.
nH2O)吸附磷的能力最强。粘土矿物如高岭石、蒙脱石吸附磷的能力低,方解石吸附磷的
能力也不高。在石灰性土壤中,即使有少量无定形氧化铁存在,比如说1%,对磷的吸附
也将起重要作用。
表7-4固相不同组成对磷的吸附
(J.K.Syers,1984)
________________________________________________________
组 分 吸附量 比表面
(微克/克) (平方米/克)
———————————————————————————
无定形矿物
水化氧化铁凝胶
(Fe2O3.nH2O) 30000 280
氢氧化铝凝胶
〔Al(OH)3〕 15000 242
结晶性矿物
三水铝石 7130 15
针铁矿 5800 17
赤铁矿 1150 -
高岭石 460 18
蒙脱石 110 17
方解石 60 -
____________________________________________________
1970年以前,很多关于磷吸附的研究都集中于结晶矿物,如蒙脱石、高岭石、针铁
矿、赤铁矿等。最近10年左右,许多研究才转移到无定形矿物。无定形矿物很难鉴定,
这给研究带来一定困难。
PH也影响到吸附点位,质子化的OH+比非质子化的OH吸附活性强。
表面电荷与离子的吸附有机密切的关系。土粒表面电荷可用下列方法求得:土壤连
续用NaCL溶液提取,使土壤饱和以Na+和CL-,除去多余的NaCL后,再用KNO3溶液处理土
壤,把Na+和CL-置换下来而测定之。Na+代表正电荷数,CL-代表负电荷数。
磷的吸附随PH的增加而减少(图7-3见相册图片)。这从磷的吸附机制也可以看出
来,因为吸附过程中放出OH-,提高PH(参见●2.3)。
PH对不同粘土矿物吸附磷的影响不同,表7-5时两种类型的粘土矿物对磷的吸附量
。由此可见,其吸附量是随着PH的提高而降低的。高岭石对磷的吸附比蒙脱石高,这是
因为1:1型的高岭石含铁铝氧化物多,所以对磷的吸附也强。
表7-5粘土矿物对磷的吸附与PH的关系
________________________________________________________
PH 高岭石 蒙脱石
(毫克当量P/100可矿物)
————————————————————————————
4.0 88.2 47.4
5.7 50.8 35.5
6.8 41.2 22.0
_______________________________________________________
碳酸钙对磷的吸附属于基团交换。
在石灰性土壤中,也会发生这种磷的吸附,但是这种吸附只有在PH较低的情况下爱才
存在,当PH大于7时,则主要产生磷酸钙的沉淀。
人们磷酸盐的溶液参数,研究吸附在磷酸钙表面的磷是何种形态。在石灰性土壤中,
碳酸钙表面吸附的磷以磷酸八钙(OCP)为主,或者溶解度更低的介于OCP和HA之间的混
合物为主。
无机阴离子对磷吸附的影响。土壤中常见的几种无机阴离子CL-、NO3-、IICO3-、SO
2-对磷的吸附没有显著影响。对磷影响最大的是OH-,其次是SiO4-,还有各种有机酸。
植物根系常常分泌各种有机酸如柠檬酸、酒石酸等。在有机质分解过程中,特别在厌气
条件下也能产生各种有机酸。有机阴离子降低土壤对磷的吸附,主要是与这些有机酸阴
离子嫩高和铁、铝一类金属离子的能力有关,这与OH-、SiO4-的作用不一样,它们主要
是竞争吸附点位。由此得出结论,阴离子的竞争吸附,可归纳为两点:无机阴离子与中
心金属离子结合的竞争能力,决定与阴离子与金属离子间形成共价键的能力;而有机阴
离子的竞争能力,则取决于它们与铁、铝金属离子姓陈高合物的能力。
2、磷的沉淀作用
磷的沉淀是指由磷酸离子与铁、铝或钙离子反应,生成难溶性的磷酸铁、磷酸铝或磷
酸钙。
早在1914年,人们就认为土壤中的磷是一磷酸铁、铝、钙盐的形态存在。50年代初,
Jackson和他的同时再次提出磷的存在形态是磷酸铁、铝、钙。他们的工作是在实验室进
行的,用的是土壤矿物和较高的磷浓度。鉴定出来的粉红磷铁矿、磷铝石等结晶型矿物
。磷铝石等结晶型矿物。50年代后期据美国田纳西流域管理局(TVA)的学者研究,由鉴
定出非晶形的矿物,包括无定形的磷酸铁和磷酸铝,以及各种各样的磷酸钙盐。TVA学者
们认为初产物是无法用X-射线衍射鉴定的,是无定形矿物,随着时间的延长,这些非晶
形物逐渐向结晶转化。
如让中磷酸铁和磷酸铝的形成,决定与它们的溶度积,例如,粉红磷铁矿是由硫酸离
子、铁离子、OH-相互作用形成的。
同样的原理可以得到磷铝石的溶度积。再看看铁、铝磷酸盐的溶度积和相应的氢氧化
物的溶度积(表7-6)。
表7-6铁铝磷酸盐和相应的氢氧化物的溶度积
______________________________________________________
AL Fe
OH 32.7~33.8 33.5~39.2
H2PO4 27.7~30.5 33.0~35.0
_____________________________________________________
从表上可以看出,磷酸铝盐较磷酸铁盐的溶解度大。这就说明土壤中以磷酸铁盐为主
,因为磷酸铁盐最稳定。表中溶度积常数有一个幅度,这是因为结晶程度不同,比表面
不同所致。结晶越细,表面积越大,溶度积就越大,溶度积常数的负对数就越小。
再未施肥的土壤中,土壤磷素只有来源于溶度积很小的原生矿物磷灰石,由于其溶解
度极低(pksp=112),不可能提供足以形成磷酸铁或磷酸铝沉淀的磷酸离子浓度。但是
当磷酸钙以磷酸-钙为主的形式施入土中时,情况就不同了。磷肥颗粒周围的土壤PH降
低,磷酸离子浓度增加(表7-7)。
表7-7不同磷酸盐饱和溶液的成分
_____________________________________________________
PH Ca NH4 P
_______(mol/l)___________
————————————————————————————
MCP+DCP 1.01 1.34 - 4.50
MCP+DCPD 1.48 1.34 - 3.98
MAP 4.00 - 2.50 2.90
DAP 8.00 - 7.62 3.86
______________________________________________________
表中MCP 指磷酸一钙,DCP指磷酸二钙,DCPD指二水磷酸二钙,MAP是磷酸一铵,DAP是磷
酸二铵。
当过磷酸钙(以MCP为主)施入土中时,水分扩散到肥料颗粒中,将肥料溶解,到一
定程度以后,在磷酸一概饱和溶液中,就形成二水磷酸二钙的沉淀,此时就成为DCPD和
MCP的混合体系,两者大约各占一半。随着时间的推移,二水磷酸二钙转化成无水磷酸二
钙(DCP),显著的变化是PH有1.48降为1.01。这些反应度发生在磷肥颗粒周围很小的范
围内。PH越低,磷酸根浓度越高。再这样强的酸性条件下,土壤中铁铝矿物开始溶解,
溶出的铁、铝离子与高磷浓度接触就形成磷酸铁铝。所以施用磷酸一钙以后,在土壤中
既可以生成无定形的磷酸铁、铝,也可以生成结晶性的磷酸铁、铝。
五、磷在土壤中的移动
磷酸离子在土壤溶液中的浓度,对于它在土壤中的移动起着决定作用,因为磷酸离子
在土壤中的移动主要靠扩散作用,而扩散作用据定于土体磷浓度与根表磷浓度之差。由
于土壤对磷的吸附和固定,土壤溶液磷浓度很低,一般只有0.05ppmP,移动很慢,且移
动的范围很小。
因此磷一般都集中在表土。当磷肥的施用量增加时,可以促进磷向底土移动。
由于磷集中于表土层,因此植物根系大部分也集中在表土,只有很小一部分进入底土
层,然而土壤水分大部分却贮藏在底土层。根集中于表土层主要是由于磷的供应较多。
试验证明,当磷肥深施15厘米和表面撒施相比较,15厘米处的根系增加了三倍。由于根
系集中在表土层,若遇到干旱气候,则表土层水分很快耗尽,磷、钾的有效性降低,结
果作物因缺水和磷、钾有效性降低而生长受到抑制,严重影响作物产量。
土壤中磷的移动除受浓度梯度影响外,还受土壤其它性质的影响,特别是土壤水分含
量。
土壤磷的移动中,缓冲容量也很重要,土壤缓冲容量愈大,磷的移动愈小。土壤是一
个多孔体,它阻止粒子的直线扩散,因此,离子扩散途径不是直线而是不规则的曲线。
而且扩散过程进行很慢。用放射性自显影技术,可以观察根系对磷的吸收以及磷在根周
围的扩散移动。由此可知,根系的生长和土壤中的分布对磷的吸收有很大的影响。这个
规律对于扩散方式移动的其它离子,也同样重要。
土壤学家特别是土壤化学家,把注意力集中在土壤的化学性质上,而植物营养学家除
看到土壤的化学性质外,还注意到植物根系的特性。根系密度与养分吸收有极密切的关
系,特别是植物对扩散速度慢,扩散距离短的磷的吸收,根系的特性尤为显著。Syers等
人(1984) 对生长在同一土壤上的禾本科牧草、三叶草和羽扇豆三种植物的根系密度进
行测定。禾本科牧草的根系密度>三叶草>羽扇豆(表7-8)。根据磷肥田间试验
的结果,磷肥需要量与根系密度成负相关。
表7-8磷肥需要量与作物根系密度的关系
_________________________________________________________
作 物 根系密度 磷肥需要量
(吨/公顷) (P公斤/公顷)
————————————————————————————
禾本科牧草 2.8 40
三叶草 2.2 49
羽扇豆 0.8 65
其他也可参考百度文档,搜索“植物营养与肥料”
植物吸收碳酸钙容易还是氧化钙容易
植物只能通过土壤溶液来吸收无机盐,所以只有碳酸钙能以离子的形式吸收。氧化钙遇水就成了氢氧化钙,其强碱性对植物有害,反应本身放出的热量更不用说了。若土壤本身呈酸性,如南方的红壤土,氢氧化钙在用量适当的情况下能改良土壤。
吸收碳酸钙比较容易。
1,氧化钙是我们所说的生石灰,遇水变成强碱—氢氧化钙,根本就不能作为叶面肥使用。
2,磷酸钙不溶于水和乙醇,是一种沉淀物,作叶面肥时也难以吸收。钙肥一般都是作底肥,合理施用可中和土壤酸度,将酸性土壤调节弱酸性土壤,减少土壤对磷的固定,调节土壤对微量元素的供应,改善土壤微生物生活条件,增强土壤的通气透水性,从而提高土壤的保肥能力,改善土壤的通气透水性。
1,氧化钙是我们所说的生石灰,遇水变成强碱—氢氧化钙,根本就不能作为叶面肥使用。
2,磷酸钙不溶于水和乙醇,是一种沉淀物,作叶面肥时也难以吸收。钙肥一般都是作底肥,合理施用可中和土壤酸度,将酸性土壤调节弱酸性土壤,减少土壤对磷的固定,调节土壤对微量元素的供应,改善土壤微生物生活条件,增强土壤的通气透水性,从而提高土壤的保肥能力,改善土壤的通气透水性。
土壤含水量太高会影响植物根系对无机盐的吸收么?
你好!
搜一下:土壤含水量太高会影响植物根系对无机盐的吸收么?
如有疑问,请追问。
搜一下:土壤含水量太高会影响植物根系对无机盐的吸收么?
如有疑问,请追问。
叶绿素提取研磨叶片时,如果加入碳酸钙过多,会对实验有何影响??急需答案,谢谢~!^_^
叶绿素的提取中加入碳酸钙的原理是什么?
a'ming问: 在提取过程中用碳酸钙的目的是为了防止色素的破坏,其中的原理是什么?
广东 方仲扬 :钙离子取代镁离子,形成物理性质不变化学更稳定的化合物。
山东 王彬 :中和酸!在酸的作用下,叶绿素中的镁可被H+所取代而成褐色的去镁叶绿素!而且,除了代换Mg外,可使去镁叶绿素迅速分解出叶绿醇,并形成去镁叶绿酸,使溶液呈褐绿色,化学反应式如下:
(C32H30ON4Mg)COOCH3COOC20H39+2HCl=(C32H32ON4)COOCH3COOC20H39 +MgCl2
叶绿素a 去镁叶绿素a
(C32H32ON4)COOCHhttp://www.rixia.cc3COOC20H39+H2O=(C32H32ON4)COOCH3COOH+C20H39OH
去镁叶绿素a 去镁叶绿酸a www.rixia.cc 叶绿醇
山东 秦莉:在实验中加入少许二氧化硅的目的是为了研磨充分。加入少许碳酸钙的目的是为了防止在研磨过程中,叶绿素受到破坏。具体的情况是这样的:叶绿体中的色素所处的环境具微碱性,实验中,由于研磨会使细胞结构遭到破坏,细胞液(具微酸性)流出,酸http://www.rixia.cc性的细胞液就会直接接触叶绿体中色素,致使叶绿素的分子结构遭到破坏,使叶绿素失镁,呈黄褐色,所以加入少许碳酸钙是为了中和细胞液的酸性,可起到保护叶绿素的作用
防止叶绿素的变化
叶绿素是一种天然色素,对光热、酸碱等比较敏感。因此,在加工或贮藏过程中常易褪色或变色,对蔬菜成品感官质量影响巨大。叶绿素的防护:
①碱处理。将蔬菜在0.01%的氢氧化钠等稀碱溶液中浸泡20分钟-30分钟,叶绿素生成叶绿酸盐、叶绿醇等,颜色仍为鲜绿色。但这种方法保绿时间不太长,会导致营养成分的严重损失。
②用铜或锌取代叶绿素中的镁。可选用醋酸铜、硫酸锌溶液,浓度以0.1315%最好,ph值为9,浸泡30分钟。生成铜和锌的衍生日夏养花网物可以长期保持绿色。铜比锌活性高,取代反应速度快,但铜的残留量受质量标准限制,而锌的安全性较高,护绿效果也不差,成本也较低,可优先考虑使用锌制剂来保护蔬菜的绿色。
---------------------------------------------------------------------
碳酸钙:盐,鸡蛋壳的主要成分,难溶于水(这是物理性质)和中强酸反应生成二氧化碳气体
加入少许碳酸钙是为了中和细胞液的酸性,保护日夏养花网叶绿素不被反应掉。加的多了应该没什么影响,因为难溶于水。只有酸性存在时候才会与之反应
a'ming问: 在提取过程中用碳酸钙的目的是为了防止色素的破坏,其中的原理是什么?
广东 方仲扬 :钙离子取代镁离子,形成物理性质不变化学更稳定的化合物。
山东 王彬 :中和酸!在酸的作用下,叶绿素中的镁可被H+所取代而成褐色的去镁叶绿素!而且,除了代换Mg外,可使去镁叶绿素迅速分解出叶绿醇,并形成去镁叶绿酸,使溶液呈褐绿色,化学反应式如下:
(C32H30ON4Mg)COOCH3COOC20H39+2HCl=(C32H32ON4)COOCH3COOC20H39 +MgCl2
叶绿素a 去镁叶绿素a
(C32H32ON4)COOCHhttp://www.rixia.cc3COOC20H39+H2O=(C32H32ON4)COOCH3COOH+C20H39OH
去镁叶绿素a 去镁叶绿酸a www.rixia.cc 叶绿醇
山东 秦莉:在实验中加入少许二氧化硅的目的是为了研磨充分。加入少许碳酸钙的目的是为了防止在研磨过程中,叶绿素受到破坏。具体的情况是这样的:叶绿体中的色素所处的环境具微碱性,实验中,由于研磨会使细胞结构遭到破坏,细胞液(具微酸性)流出,酸http://www.rixia.cc性的细胞液就会直接接触叶绿体中色素,致使叶绿素的分子结构遭到破坏,使叶绿素失镁,呈黄褐色,所以加入少许碳酸钙是为了中和细胞液的酸性,可起到保护叶绿素的作用
防止叶绿素的变化
叶绿素是一种天然色素,对光热、酸碱等比较敏感。因此,在加工或贮藏过程中常易褪色或变色,对蔬菜成品感官质量影响巨大。叶绿素的防护:
①碱处理。将蔬菜在0.01%的氢氧化钠等稀碱溶液中浸泡20分钟-30分钟,叶绿素生成叶绿酸盐、叶绿醇等,颜色仍为鲜绿色。但这种方法保绿时间不太长,会导致营养成分的严重损失。
②用铜或锌取代叶绿素中的镁。可选用醋酸铜、硫酸锌溶液,浓度以0.1315%最好,ph值为9,浸泡30分钟。生成铜和锌的衍生日夏养花网物可以长期保持绿色。铜比锌活性高,取代反应速度快,但铜的残留量受质量标准限制,而锌的安全性较高,护绿效果也不差,成本也较低,可优先考虑使用锌制剂来保护蔬菜的绿色。
---------------------------------------------------------------------
碳酸钙:盐,鸡蛋壳的主要成分,难溶于水(这是物理性质)和中强酸反应生成二氧化碳气体
加入少许碳酸钙是为了中和细胞液的酸性,保护日夏养花网叶绿素不被反应掉。加的多了应该没什么影响,因为难溶于水。只有酸性存在时候才会与之反应
提取不到叶绿素
文章标签:
本文标题: 为何土壤中碳酸钙过多,会影响植物对钙和磷的吸收?
本文地址: http://www.rixia.cc/wenda/192551.html
上一篇:安国到通州马驹桥镇北门口走低速有没有人知道在哪里办进京证
下一篇:中科院考研,想报考昆明植物研究所
相关推荐