Tổng số các hợp chất lân trong đất, dù kết hợp với cation nào, ở dạng nào, hữu cơ hoặc vô cơ gọi là “lân tổng số” của đất, thể hiện bằng hàm lượng tổng số P2O5 (Lê Văn Căn, 1985). Dựa vào hàm lượng lân tổng số (%P2O5) có thể cho ta biết được tình trạng của lân trong đất (Bảng 1.4). Do đó lân tổng số chỉ cho chúng ta biết được tổng lượng lân trong đất mà không cho biết khả năng cung cấp lân cho cây trồng, vì lân trong đất được kiểm soát bởi nhiều yếu tố của môi trường, có thể bị giữ lại bởi các hợp chất khó tan như phosphate sắt, phosphate nhôm. Mặt khác các loại cây trồng khác nhau thì khả năng sử dụng lân cũng khác nhau.
Theo Lê Văn Căn (1986, Trích Vũ Hữu Yêm 1995) thấy có mối tương quan chặt giữa hàm lượng lân tổng số trong đất và năng suất lúa với hệ số tương quan r = +0,716.
Bảng 1.4 Đánh giá đất theo hàm lượng lân tổng số, %P2O5
Lân tổng số (%P2O5) Đánh giá < 0,03 Rất nghèo 0,04 – 0,06 Nghèo 0,061 – 0,08 Trung bình 0,08 – 0,13 Khá > 0,13 Giàu
(Nguồn: Lê Văn Căn, 1978).
Trong đất lân có thể ở dạng hữu cơ hoặc vô cơ tùy thuộc vào sự hình thành và phát triển của đất. Hàm lượng lân vô cơ thường cao hơn lân hữu cơ, ngoại trừ trên các loại đất hữu cơ. Hàm lượng lân vô cơ tăng theo độ sâu của phẫu diện đất, ngược lại lân hữu cơ cao ở tầng mặt.
a. Lân hữu cơ
Một phần lớn lân nằm ở dạng hữu cơ, thường từ ¼ - ½ hoặc hơn nữa. Cây có thể hút trực tiếp một số nhưng nói chung lân hữu cơ là chất dữ trữ dễ được huy động ra do sự khoáng hóa mùn và giải phóng lân vô cơ. Mùn kết hợp với lân tạo thành phức hợp lân – mùn, bảo vệ cho ion PO43- tránh khỏi sự cố định, ít nhiều không chuyển ngược lại được của đất và giữ cho nó ở dạng dễ được cây hút (Gros, 1967). Trong đất, lân hữu cơ tồn tại dưới ba dạng chính:
(1) phytin và chất dẫn xuất của phytin, (2) acid nucleic và (3) phospholipid. Nhiều hợp chất lân hữu cơ khác hiện diện trong đất với số lượng và dạng chưa xác định rõ (Đỗ Thị Thanh Ren, 1999). Trong đất, phytin thường chiếm tỉ lệ nhỏ hơn 30 – 40% tổng số lân hữu cơ và không hòa tan trong nước. Phospholipid là hợp chất lân béo được tìm thấy ở thực vật, chiếm tỉ lệ 1 – 2% lân hữu cơ trong đất. Một lượng nhỏ lân hữu cơ được phát hiện ở dạng phosphoprotein, glycerophosphate và phosphonate. Các hợp chất hữu cơ có thể tạo phức với khoáng sét và là những hợp chất hữu cơ rất ổn định (Đỗ Thị Thanh Ren và ctv., 2004). Một lượng hữu cơ đáng kể có mặt trong cơ thể của các vi sinh vật đất, chúng không tham gia trực tiếp vào quá trình dinh dưỡng cây trồng. Chỉ khi vi sinh vật đất chết đi, lân hữu cơ trong cơ thể chúng bị khoáng hóa cây mới có thể hấp thụ được phần nào (Lê Văn Căn, 1968).
b. Lân vô cơ
Hàm lượng lân vô cơ trong đất thường cao hơn lân hữu cơ, ngoại trừ trên các loại đất hữu cơ. Hàm lượng lân vô cơ gia tăng theo độ sâu của phẩu diện đất (Đỗ Thị Thanh Ren, 2004). Lân vô cơ trong đất dưới dạng ion orthophosphate. Cấu trúc của ion orthophosphate đã được nghiên cứu và cho thấy rằng trong mọi trường hợp nguyên tử P nằm ở vị trí trung tâm, bao quanh là 4 nguyên tử oxy tạo thành sự sắp xếp tứ diện. Ion orthophosphate phản ứng với ion kim loại và các thành phần của đất tạo nên các hợp chất lân khoáng (Đỗ Thị Thanh Ren, 1999). Lân vô cơ chiếm khoảng 80% lân tổng số, bao gồm phosphate K, Na, NH4, Ca, Mg, Fe, Al… đây là những sản phẩm do phong hóa từ đá mẹ, do phân giải chất hữu cơ hoặc do sự chuyển biến phân lân từ ngoài vào. Dạng dễ tan là phosphate của các cation hóa trị I (KH2PO4; NaHPO4), hay phosphate của kim loại kiềm thổ, phosphate Ca, Mg ở dạng khó tan (CaHPO4; MgHPO4; Ca3(PO4)2; Mg3(PO4)2) và còn có thể ở dạng hydroxyt apatit (Ca5(PO4)3OH) khó tan hơn (Nguyễn Vy và Trần Khải, 1978).
Theo Nguyễn Tử Siêm và ctv. (2000) các nhóm phosphate vô cơ tự do và liên kết với các cation hóa trị I hầu như không có trong dung dịch đất, dạng liên kết với cation hóa trị II cũng rất ít. Lân tồn tại chủ yếu dưới dạng các phosphate với các cation đa hóa trị Fe – P, Al – P khó tan (chiếm tới 65 – 90%, thậm chí 95% lân tổng số). Phosphate sắt chiếm trên 50% lân khoáng trong đất, có độ hòa tan thấp hơn P – Ca nhưng trong môi trường chua chúng bền vững hơn P – Ca.