磷是世界上重要的、难以再生的非金属矿产资源，是生命中重要的元素之一。磷化工产业在国民经济中也占有重要地位。

（一）磷元素的存在形式及其循环

在生物圈内，磷主要以三种状态存在，即以可溶解状态存在于水溶液中；在生物体内与大分子结合；不溶解的磷酸盐大部分存在于沉积物内。由于在中性和碱性条件下，磷酸中的磷极易与金属离子形成沉淀，故生物圈中的磷元素相对比较稀缺。

生态系统中磷的主要来源不是生物作用而是源于缓慢的矿物岩石（主要是钙磷灰石和氟磷灰石）的风化作用。磷灰石构成了磷的巨大储备库，而含磷灰石岩石的风化，又将大量磷酸盐转交给了陆地上的生态系统。

与水循环同时发生的则是大量磷酸盐被淋洗并被带入海洋。在海洋中，它们使近海岸水中的磷含量增加，并供给浮游生物及其他消费者。而后，进入食物链的磷将随该食物链上死亡的生物尸体沉入海洋深处，其中一部分沉积在不深的泥沙中，将被海洋生态系统重新取回利用。

埋藏于深处沉积岩中的磷酸盐，其中有很大一部分凝结成磷酸盐结核，保存在深水之中。一些磷酸盐还可能与二氧化硅凝结在一起而转变成硅藻的结皮沉积层，这些沉积层组成了巨大的磷酸盐矿床。通过海鸟和人类的捕捞活动可使一部分磷返回陆地。

（二）微生物在磷循环中的作用

自然界中磷素转化主要通过三个途径进行，即有机磷的矿化作用、难溶解性无机磷的可溶化作用和磷的同化作用，其中微生物起着重要作用。

1.有机磷的矿化作用

有机磷的矿化是伴随有机物降解过程同时发生的，并不具有专一性，一切能降解有机物的异养细菌都能进行这一作用，包括细菌、放线菌、真菌。(www.daowen.com)

在农业生产上常选用一些矿化能力强的菌种，如解磷巨大芽孢杆菌和蜡状芽孢杆菌等，促进有机物中磷素的释放，以提高土壤中可以被作物利用的磷的含量。

矿化有机磷的速率受多种因素的影响，包括微生物利用碳素基质的能力，也就是微生物降解有机物的强度；含碳有机物的可降解程度；是否有合适的氮源供应；是否有适宜的pH值和温度条件。如在富营养化湖泊中，当秋季水温降到不适于藻类生长的温度范围时，藻类的生长停止，并逐渐死亡。这时如水域中pH值和温度适宜，则湖泊中的微生物种群就能利用死亡的藻体作为有机碳源进行降解，同时释放出无机氮素和磷化物。

2.磷的同化作用

可溶性磷酸盐被植物、藻类及其他微生物吸收后转变为有机磷，如卵磷脂、核酸及三磷酸腺苷等细胞组成成分，这种作用称为磷的同化作用或磷的固定作用。

磷的同化作用同样受到多种因素的限制，仍以池塘或湖泊为例，秋季随着水温的下降，水体中的藻类逐渐死亡，残体为微生物分解并放出无机磷，这些无机磷的同化往往受下列因素的制约：①必须待来年气温转暖，达到合适水温，并有充足的阳光时，才能被藻类、光合微生物和其他细菌重新同化为有机体的组成成分；②如为异养生物同化，必须有适量的有机碳源，如果碳和磷的含量比小于100∶1，异养细菌同化磷的作用就会停止进行；③无论是自养生物还是异养生物，都需要有效的氮源供给。当氮和磷的含量比大于等于10∶1时，磷的同化作用可以正常进行；而当氮和磷的含量比小于10∶1时，磷的同化也会停止。

3.难溶性无机磷的可溶化作用

植物只能利用可溶性的磷酸盐作为磷源，土壤微生物可通过两种途径使难溶性无机磷溶化。

（1）通过产酸，使环境pH值降低，从而增加磷酸盐的可溶性。

（2）厌氧条件下，有些微生物能使Fe3+转变为Fe2+，从不溶性的磷酸铁转变为磷酸亚铁，提高了溶解度。