自然界中,磷的循环包括可溶性无机磷的同化、有机磷的矿化、不溶性磷的溶解。微生物分解含磷化合物的作用,分为有机磷化合物的分解和无机磷化合物的分解两种。分解有机磷化合物主要是微生物产生的各种酶参与的结果,核酸和磷脂只有在相应的酶的作用下才能分解。
有机磷化合物在土壤复合体中变化复杂,极易形成难分解的产物,如植酸在酸性土壤中易于铁、铝结合,形成极难分解的化合物;有机磷化合物在泥炭、腐殖质中,与某些有机质形成络合物。
形成难分解的物质后,只有相对应的微生物相应酶才能分解。芽孢杆菌对植酸的分解;荧光假单胞菌和解磷巨大芽孢杆菌对卵磷脂、核酸的分解;磷酸酶对有机磷化合物的分解。
微生物促进磷有效化的另一个重点,对土壤中无机磷的溶解作用。微生物生命活动产生的无机酸和有机酸,其中的有机酸大都具有溶磷作用。有机酸中的葡萄糖酸对难溶性磷酸盐溶解作用明显。羟基酸可与钙、铁离子构成络合物,提高磷酸盐的溶解度。
土壤中的磷(包括施入的磷肥)容易被固定单纯依靠增施磷肥不能提高作物产量和品质,还会造成磷过量的副作用:
一、施用磷肥过量,会使作物从土壤中吸收过多的磷素营养
过多的磷素营养会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。
二、诱发土壤缺锌
过量施用磷酸钙后,会使土壤里的锌与过量的磷作用,产生磷酸锌沉淀,作物无法吸收,使作物出现明显缺锌症状;过量施用钙镁磷肥等碱性磷肥后,会使土壤碱化,使锌的有效性降低,影响作物对锌的吸收。
三、过量施磷会使作物得磷失硅
据研究,过量施用磷肥后,还会造成土壤中的硅被固定,不能吸收,引起作物缺硅,特别是对喜硅的禾本科作物的影响更大。如喜硅作物水稻,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。
四、过量施磷会使作物得磷缺钼
适量施用磷肥,会促成作物对钼的吸收,但过量施用磷肥,却会使磷和钼失去营养平衡,影响作物对钼的吸收,表现出“缺钼症”。
五、造成土壤中有害元素积累
磷肥主要来源于磷矿石,磷矿石中含有许多杂质。其中包括镉、铅、氟等有害元素。而且施用磷肥会引起土壤中镉的增加,其年增长量分别为0.15%和0.08%,且这种镉有效性高,易为作物吸收,给人畜造成危害。
六、过量施磷肥会造成土壤理化性质恶化
过磷酸钙含有大量的游离酸,连续大量施用,会造成土壤酸化。钙镁磷肥含有25%-30%的石灰。大量施用会使土壤碱性加重和理化性质恶化。