磷肥一量施入土壤之后，几乎是立即就进行着化学的、生物化淡的和生物的转化作用。这些转化作用极大地影响着磷肥的有效性。这种转化作用有不利的一面，但也有有利的一面。

(一)水溶性磷肥的转化

水溶磷肥施入土壤之后，产生两大作用：一是化学沉淀作用，二是吸附作用。现以磷酸一钙为例简述化学沉淀作用。

当磷酸一钙颗粒施入土壤后，就会吸收土壤水分，形成含有磷酸和磷酸二钙(二水)的饱和溶液，即所谓的异成份溶解，其化学反应是：Ca(H2PO4)2.H2O+H2O=CaHPO4.2H2O+H3PO4

这种具有强酸性(pH值为1.5左右)的饱和溶液向肥粒外面扩散。

在酸性和中性土壤中，饱和溶液向外扩散时，溶解土壤中的一部分铁、铝、钙，在浓度够大时，形成难溶性的磷酸铁、磷酸铝等沉淀，从而使水溶性的磷被土壤“固定”。

在石灰性土壤中，饱和溶液与石灰性土壤中的钙生面磷酸二钙沉淀 。

初生成的磷酸猴、磷酸铝、磷酸钙等盐类，由于有很大的比表面，因而对作物还是具有很大的有效性的。但随着时间的延续，生面物老化、结晶，一部分磷还会转化为闭蓄态磷，肥效就大大下降了。

沉淀作用必需的条件是磷的浓度要高到超过沉淀产物的浓度积。在一般土壤中，磷的浓度，铁、铝的浓度都很低，形不成沉淀。施入土壤的水深性磷肥，主要在土壤中进行吸附作用，即溶解在土壤溶液中的磷被土粒吸附而进入土壤固相。吸附作用是在土粒表面进行的。被吸附的磷对作物一般是有效的，因为它与土壤溶液中的磷处于平衡状态。这种关系通常用Langmuir方程描述。

M = A B C / 1 + B C

式中：M—吸附量;C—平衡浓度;A—最大吸附量;B—常数，它与结合能有关。

上述方程中的A和B，不同土壤有很大不同。B是与结合能有关的常数，B愈大，表示磷与土壤间的吸附力愈强。被吸附的磷结合能愈大，其肥效也就愈小。随着时间的处长，被吸附的磷可以进一步转化，如在酸性土壤中可由“单核”结构转化为“双核”结构，其肥效即大大降低，而且部分磷可以逐渐渗透到土粒内部而转化成闭蓄态磷，即磷的外面被一层铁膜包被，因此有效性很小。

(二)枸溶性和难溶性磷肥的转化

枸溶性和难溶性磷肥都是不溶于水的磷肥，如钙镁磷肥和磷矿粉。施入土壤后的转化过程与水深性磷肥不同，主要是一个溶解过程。所以这些磷肥一般只适用于酸性土壤，依靠土壤酸性逐渐溶解，使它变为有效。我国不少地方把钙镁磷肥用于石灰性土壤，虽然也有一定肥效，但是实际上只发挥了其应有肥效的70~80%，严格地说是不合适的。

磷矿粉施入酸性土壤后，即与土壤中的酸作用而部分溶解，生成的水深性或有效性磷又大部分重新与土壤中的铁、铝作用而生面磷酸铁、磷酸铝。这种溶解作用到第二年时，可有50%的磷矿粉被溶解。当大部分磷矿粉转化为磷酸铁、磷酸铝后，溶解作用显著减慢。这种情况也钙镁磷肥的转化情况相似，只是钙镁磷肥的转化速度快得多，而且在第二年几乎全部都转化为磷酸铁、磷酸铝。(有图未录)图3.1-5表示转化过程中三种类型磷肥有效磷的变化。

水溶性磷肥(普通过磷酸钙)开始释放磷很高，全由于“固定”作用，到第二年有效磷水平降低到某一水平。此后，下降速度即大减慢。而钙镁磷肥和磷矿粉的有效磷水平则是随着时间的延长不断增加。

钙镁磷肥和磷矿粉有两点不同：一是钙镁磷肥的有效水平增长到第二年，即出现下降趋势，而磷矿粉则一直上升，虽然速度有所变慢。二是在等量的肥料情况下，钙镁磷肥所提供的有效磷比磷矿粉高得多。

磷肥的利用率

磷肥的利用率与氮肥、钾肥比较起来低得多。在我国，不论是大田试验或盆栽，其中包括用放射性同位素的试验结果都表明，磷肥的利用率大体在10~25%的范围。根据各省849个试验结果的统计，水稻的磷肥利用率变化幅度为8~20%，平均为14%;小麦为6~26%，平均为10%;玉米10~23%，平均为18%;棉花4~32%，平均为6%;紫云英9~34%，平均为20%。一般说，谷类和棉花的利用率较低，而豆科和绿肥的利用率较高。

磷肥利用率低的主要原因有两点：第一个原因是由于磷肥在土壤中的固定，不论水溶性、枸溶性和难溶性磷肥都存在这个问题。第二个原因是磷在土壤中的运动很弱。这个原因实际上是第一个原因的结果。

运动性小导致利用率低的原因是因为养分必须与根系接触才能被作物真正吸收，这就涉及到生物有效性的问题。

过去对养分的研究羊重在化学有效性上，即研究什么化学形态对作物是有效的。但有些在化学上有效的养分，由于各种原因作物并不能吸收利用，所以实际是“无效”的。近来提出了生物有效性的概念，即化学有效性的养分必须被作物实际吸收，才真正是对生物有效的，所以称为生物有效性。当然，生物有效性的前提是化学有效性。

土壤中的养分只有与根系直接接触才能被作物实际吸收。那些不与根系接触的养分必须通过根系截获、质流和扩散三种方式到达根系表面。根系截获是指根系自身生长时，延伸到养分的所在部位。质流是指溶解在土壤溶液中的养分，随着向根液流，运动到达根面。扩散是指由于在紧贴根面的养分被吸收而形成一个亏缺区，这个区的养分浓度低于土体，因而造成土体养分向根面运动。

对于磷来说，由于土壤溶液中浓度很低(通常只有0.05ppm或更低)，质流所能供给的磷很少。比如在0.05ppm浓度时，质流大经贸部只能供给作物磷需要量的1%，作物磷的获得主要是靠扩散(90%以上)。但是，磷的扩散系数很小(即运动性很小)，它24小时的移动距离只有1~4毫米，所以，磷的利用率就很低。