日光溫室土壤磷素組成變化及有效性研究

張爽，盧兆敏

（廣東產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院，廣東佛山 528000）

土壤是作物磷素營養(yǎng)的主要來源，土壤中的磷素包括有機和無機兩種形態(tài)，有機態(tài)磷主要是植酸鹽、磷脂和核酸，耕地土壤一般占全磷的20%左右，對作物幾乎都是有效的。無機態(tài)磷占土壤全磷的80%以上，主要有鈣（鎂）磷酸鹽（Ca-P）、鐵鋁磷酸鹽（Fe-P、Al-P）、閉蓄態(tài)磷（O-P）[1]。

我國磷肥資源短缺，每年需進口大量磷肥才能滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求。隨著目前蔬菜種植面積的不斷擴大，蔬菜生產(chǎn)中所投入的磷肥量逐漸增加，而磷肥的增產(chǎn)效益卻不斷降低。近年來，蔬菜生產(chǎn)中盲目大量施用磷肥的現(xiàn)象十分嚴(yán)重，蔬菜生產(chǎn)中磷肥用量遠遠高于蔬菜需要量，據(jù)統(tǒng)計磷肥用量是蔬菜需肥量的5～20倍，導(dǎo)致菜地土壤磷素大量積累[2-4]。本文研究了魯西北黃泛平原的潮土區(qū)日光溫室土壤磷素含量分布、形態(tài)組成的變化規(guī)律及有效性，旨在為日光溫室蔬菜栽培中合理高效利用磷肥、土壤持續(xù)利用和日光溫室集中區(qū)域的生態(tài)環(huán)境保護提供科學(xué)依據(jù)和理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗土壤樣品采自山東西部聊城市東昌府區(qū)新區(qū)辦事處王屯村和莘縣張魯鎮(zhèn)菜園村種植利用2年和7～8年的日光溫室和溫室外糧田（麥田-CK），土壤類型是黃泛沉積物形成的潮土。每種棚齡選取4個溫室取樣，每塊地采5～7個樣點，每點取樣深度20cm左右，同一溫室各樣點的土壤混合均勻、風(fēng)干、研磨一部分留存用于養(yǎng)分測定，一部分用于種植植株耗竭試驗。共采集日光溫室土壤樣品40個，同時采集距離日光溫室150 m左右的冬小麥田土壤樣品3份作為對照，對照糧田土壤樣品15個，溫室和糧田樣品共計55個。

供試植物為小麥（煙農(nóng)15）。

1.2 試驗設(shè)計與方法

稱取過孔徑1.0 cm篩的風(fēng)干后供試土樣0.45 kg，放入底部帶有透氣孔的塑料盆中。不同棚齡的土壤設(shè)3個重復(fù)，供試植物種子在萌發(fā)后播種到塑料盆中繼續(xù)生長。盆栽植株數(shù)目均為100粒。植物生長在自制小型培養(yǎng)箱內(nèi)，置于室外，采用自然光照。用稱重法保持土壤含水率為最大持水率的60%左右，按氮0.49 g/kg和鉀0.49 g/kg的用量，分別在剛開始和植物生長至30天時，補充氮肥（尿素）和鉀肥（氯化鉀）以滿足植物的生長需要。整個生長過程持續(xù)約50天。盆栽實驗結(jié)束后，收獲小麥植株（包括小麥根系），將小麥植株洗凈后烘干、研磨并過0.25 mm篩用于養(yǎng)分測定。種植后的盆栽土也風(fēng)干、研磨、過0.25 mm篩用于磷素測定。土壤無機磷的測定:采用蔣柏藩—顧益初的石灰性土壤無機磷的分級方法[5]。

2 結(jié)果與分析

2.1 日光溫室土壤無機磷的有效性

由表1可知，日光溫室中的Ca2-P、Al-P、Ca8-P、Fe-P的有效性較糧田相比都有所增加，且有效性隨棚齡的增加有效性逐漸增加，Ca2-P的有效性最高，其次是Al-P。糧田、1年、7～8年溫室中Ca2-P和Al-P的減少量占無機磷總量（Tot-Pi）減少量的比例分別為29.8%、26.7%，43.1%、23.2%和49.2%、20.8%.糧田和溫室中磷素各組分有效性順序幾乎沒有變化，都為Ca2-P＞Al-P ＞Ca8-P＞Fe-P＞Ca10-P＞O-P。

2.2 日光溫室土壤提供無機磷量與植株吸收量比較

表2中，根據(jù)日光溫室土壤無機磷各組分減少量與種植植物的每盆的土壤重量（0.45 kg）計算出土壤供應(yīng)無機磷的相對總量，而植株磷含量根據(jù)鉬黃比色法得到的濃度與各盆栽試驗后植株干重（糧田:53.32 mg、2 年溫室:56.69 mg、7 ～ 8 年溫室:108.75 mg），計算出植株磷的絕對含量。無機磷的釋放率是指某種組分無機磷的降低量與土壤該組分吸收前含量的比例，因此土壤某無機磷組分盡管其下降量較大，但由于其吸收前含量較高，因而釋放率可能并不高，相反某無機磷組分?jǐn)?shù)量下降量并不多，但由于該組分含量不高，相對釋放率較高。

表1 日光溫室土壤無機磷各組分減少濃度（mg/kg）

表2 植株中各類型磷的含量（mg）

由糧田、2年、7～8年溫室土壤提供的各磷素組分量相對值之和與植株體內(nèi)磷素的絕對量相比可知，植株體內(nèi)的含磷量占土壤磷素各組分減少量之和的百分比均在87%～90%，分別為88.2%、89.5%、87.9%。

3 結(jié)論

通過以上試驗結(jié)果表明:Ca2-P的有效性最高，其次是Al-P。糧田、1年、7～8年溫室中Ca2-P和Al-P的減少量占無機磷總量（Tot-Pi）減少量的比例分別為29.8%、26.7%，43.1%、23.2%和49.2%、20.8%。糧田和溫室中磷素各組分有效性順序幾乎沒有變化:Ca2-P＞Al-P＞Ca8-P＞Fe-P＞Ca10-P＞O-P。土壤磷素各組分減少的相對濃度占種植植株前的百分比可以看出，磷素各組分的有效性與比較相對濃度減少量的有效性順序發(fā)生變化:Fe-P的有效性提高，Ca8-P和Ca10-P的有效性則有所降低。

土壤中的磷可分為有機態(tài)磷和無機態(tài)磷，在土壤磷組成中無機磷的2/3和有機磷的1/3為無效態(tài)，試驗表明糧田、2年、7～8年溫室土壤提供的各磷素組分量相對值之和與植株體內(nèi)磷素的絕對量相比，植株體內(nèi)的含磷量占土壤磷素各組分減少量之和的百分比均在87%～90%之間。