長期施磷對旱地冬小麥產(chǎn)量及土壤無機磷形態(tài)的影響

田 怡，劉 靜，張婷婷，王潤澤，惠曉麗，李 超，馬清霞，王朝輝,2*

（1 西北農(nóng)林科技大學資源環(huán)境學院/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部西北植物營養(yǎng)與農(nóng)業(yè)環(huán)境重點實驗室，陜西楊凌 712100；2 西北農(nóng)林科技大學/旱區(qū)作物逆境生物學國家重點實驗室，陜西楊凌 712100）

小麥是我國主糧作物，種植面積占糧食作物的20.4%[1]。磷是植物必需營養(yǎng)元素[2]，對植物生長發(fā)育、抗旱抗寒有重要作用，是穩(wěn)產(chǎn)和增產(chǎn)的主要限制因子[3-4]。施入土壤的磷素易被固定導致有效性降低，磷肥當季利用率僅有10%～25%[5]。過量施磷不僅造成肥料資源浪費和農(nóng)戶的經(jīng)濟損失[6-7]，還引起土壤磷殘留累積、水體污染和富營養(yǎng)化等問題。認識土壤磷形態(tài)、組成及轉(zhuǎn)化，對確定合理的磷肥用量，促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

土壤中的磷包括無機、有機和生物態(tài)磷。無機磷占磷總量的60%～80%[8-9]，是植物磷素吸收的主要來源。研究表明，石灰性土壤中的無機磷以磷酸鈣(Ca-P)為主，占無機磷總量的80%以上，其中磷酸二鈣(Ca2-P)有效性最高且持續(xù)供磷能力強，磷酸八鈣(Ca8-P)次之，磷酸鋁(Al-P)和磷酸鐵(Fe-P)也為有效磷源，閉蓄態(tài)磷酸鹽(O-P)和磷灰石(Ca10-P)為潛在有效磷源[10-11]。前人研究表明，施磷能增加土壤有效磷及有效性高的無機態(tài)磷含量[12-13]。在印度變性土壤上的試驗表明[14]，土壤有效磷含量隨施磷時間延長顯著提高，不施磷則顯著下降。在石灰性潮土上的長期施肥試驗表明[15]，單施化學磷肥，16年后積累的無機磷大部分轉(zhuǎn)化成Ca-P，占無機磷總量的73.9%，Al-P和Fe-P及O-P分別僅占無機磷總量的2.3%、5.3%和18.5%。對土研究表明，長期施肥會使有效性低的O-P、Ca10-P比例減少，有效性較高的Ca2-P、Ca8-P、Al-P和Fe-P比例增加[16]。黑土上的長期施肥試驗也表明，與不施肥相比，僅施用磷肥使表層土壤各形態(tài)無機磷含量提升了1.2～10.1倍[17]。

前人研究主要集中于施用磷肥引起土壤磷形態(tài)的數(shù)量變化，少有研究根據(jù)磷形態(tài)變化建立模型來分析長期施磷引起的土壤磷形態(tài)間的相互轉(zhuǎn)化，特別是在黃土高原旱地石灰性土壤的研究尚未見報道。本研究采用蔣柏藩-顧益初的土壤無機磷分級方法[18]，基于黃土高原南部典型雨養(yǎng)旱作農(nóng)業(yè)區(qū)的長期定位試驗，測定分析了長期施磷條件下小麥產(chǎn)量與磷吸收量、土壤有效磷含量、各形態(tài)磷含量的變化，以期明確長期施用磷肥對旱地麥田土壤磷形態(tài)的影響，建立相互關(guān)系模型直觀地反映各形態(tài)磷間相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系，了解各形態(tài)磷對土壤磷有效性的直接貢獻大小，提出合理施磷水平，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中優(yōu)化施磷與土壤磷管理措施提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

長期定位試驗始于2004年10月，位于陜西楊凌西北農(nóng)林科技大學農(nóng)業(yè)試驗一站 (34°16′N,108°04′E)。該站地處渭河三級階地，海拔525 m，年均氣溫12.9℃，年均降水562 mm，試驗年份降水分布如圖1，年平均蒸發(fā)量1400 mm，屬于典型旱作雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)，主要作物為冬小麥。供試土壤為石灰性土墊旱耕人為土，2004年試驗開始前0—20 cm土壤基本理化性狀為：pH 8.25、有機質(zhì)13.8 g/kg、全氮1.1 g/kg、硝態(tài)氮5.4 mg/kg、銨態(tài)氮2.4 mg/kg、全磷0.7 g/kg、有效磷15.0 mg/kg、速效鉀182 mg/kg。

圖1 試驗地點 2008—2009、2012—2013 和2016—2017年降水量Fig. 1 Precipitation during 2008-2009,2012-2013 and 2016-2017 at the experimental site

1.2 試驗設計

采用單因素完全隨機區(qū)組設計，在施N 160 kg/hm2的基礎(chǔ)上，設置4個P2O5水平：0、50、100和150 kg/hm2。以尿素(N 46%)為氮源，重過磷酸鈣(P2O546%)為磷源，無其他肥料施入。小區(qū)面積40 m2(10 m×4 m)，4次重復。肥料于小麥播前一次性撒施、旋耕混勻。冬小麥品種為小偃22，采用機械播種，播種量為180 kg/hm2，行距15 cm，播深5 cm，于每年 10 月上旬播種，次年5月末至6月初收獲。耕作模式為冬小麥-夏休閑，小麥生育期內(nèi)無灌溉，田間管理與當?shù)剞r(nóng)戶一致，使用除草劑和殺蟲劑來防控雜草和害蟲。

1.3 樣品采集與測定

于2009、2013、2017年小麥收獲期采用“五點法”采集0—20 cm土壤樣品；用“樣方計產(chǎn)法”在每個小區(qū)隨機均勻選取4個1 m2(1 m×1 m)的樣方，測定小麥產(chǎn)量；采用“盲抽法”隨機選取100穗小麥植株樣品，用于化學分析[19]。植物樣品烘干后用球磨儀(Retsch MM400，德國，碳化鎢球磨罐)粉碎，密封保存。植株各部位磷含量用 H2SO4-H2O2法消解[20]，連續(xù)流動分析儀測定(AA3，德國)。小麥產(chǎn)量、地上部生物量均以干重表示。

土壤無機磷分級采用“顧益初-蔣柏藩法”[18]，分為Ca2-P (0.25 mol/L NaHCO3浸提)、Ca8-P (0.5 mol/L NH4OAc浸提)、A1-P (0.5 mol/L NH4F 浸提)、Fe-P (0.1 mol/L NaOH-0.1 mol/L Na2CO3浸提)、O-P(0.3 mol/L檸檬酸鈉-0.5 mol/L NaOH浸提，H2SO4-HClO4-HNO3消煮)、Ca10-P (0.5 mol/L H2SO4浸提)，采用鉬銻抗法比色法測定。土壤有效磷(Olsen-P)采用0.5 mol/L NaHCO3浸提[20]，連續(xù)流動分析儀測定(AA3，德國)。

1.4 數(shù)據(jù)計算與統(tǒng)計分析

籽粒吸磷量 =(籽粒含磷量×籽粒產(chǎn)量)/1000；

地上部吸磷量=(籽粒含磷量×籽粒產(chǎn)量+莖葉含磷量×莖葉生物量+穎殼含磷量×穎殼生物量)/1000。

以上公式中生物量、籽粒產(chǎn)量、籽粒吸磷量、地上部吸磷量單位為 kg/hm2，籽粒含磷量、地上部含磷量單位為g/kg，其中的磷均指純磷(P)。

試驗數(shù)據(jù)用 Microsoft Excel 2016進行處理，采用 SPSS Statistics 22.0進行統(tǒng)計分析，回歸分析采用多項式回歸法，多重比較采用鄧肯(Duncan)新復極差法，差異顯著水平為0.05。相互關(guān)系模型是根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)及磷形態(tài)相關(guān)研究[11,18,21-35]構(gòu)建包含所有可能路徑的初始模型，運用SPSS Statistics 22.0計算相關(guān)系數(shù)及逐步回歸方程，得到標準回歸系數(shù)(通徑系數(shù))以描述元素的直接作用，間接通徑系數(shù)=相關(guān)系數(shù)(rij)×通徑系數(shù)(Pjy)，用以描述元素間的間接作用，結(jié)合相關(guān)系數(shù)、通徑系數(shù)、間接通徑系數(shù)剔除不顯著的路徑。

2 結(jié)果與分析

2.1 磷肥用量對小麥產(chǎn)量、生物量及吸磷量的影響

磷肥用量對小麥生長和產(chǎn)量有顯著影響(圖2)。施 P2O550、100、150 kg/hm2處理 2009、2013、2017年的平均產(chǎn)量比不施磷(3049 kg/hm2)分別顯著增加了46.4%、67.8%和64.9%，平均生物量比不施磷(7382 kg/hm2)分別顯著增加了39%、62.3%和55.3%?；貧w分析表明，兩者隨施磷量增加均呈拋物線變化，施P2O5116 kg/hm2，生物量達到最大值11908 kg/hm2；施P2O5118 kg/hm2，產(chǎn)量達最高5174 kg/hm2，比不施磷增產(chǎn)69.7%。

圖2 磷肥用量對小麥籽粒產(chǎn)量、地上部生物量、籽粒吸磷量及地上部吸磷量的影響Fig. 2 Effects of phosphorus application rates on wheat grain yield,aboveground biomass,phosphorus uptake in grain and aboveground

施磷顯著提高小麥籽粒及地上部吸磷量(圖2)。施 P2O550、100、150 kg/hm2處理 2009、2013、2017年的籽粒平均吸磷量比不施磷(6.7 kg/hm2)顯著增加47.9%、111.9%、109.5%，地上部平均吸磷量比不施磷(7.6 kg/hm2)顯著增加48.7%、114.7%、116.1%。回歸分析表明，吸磷量隨施磷量呈拋物線變化，施P2O5147 kg/hm2，地上部吸磷量達到最大值15.9 kg/hm2；施P2O5150 kg/hm2，籽粒吸磷量達最大值15.2 kg/hm2；產(chǎn)量最高時對應的籽粒吸磷量為14.5 kg/hm2。

2.2 磷肥用量對土壤有效磷含量的影響

長期施磷顯著提高土壤有效磷含量(圖3)。2009、2013和2017年不施磷的土壤有效磷含量分別為8.3、7.0 和6.1 mg/kg。與不施磷相比，施P2O550、100、150 kg/hm2處理的土壤有效磷含量2009年分別增加了13.5%、44.8%、62.2%，2013年分別增加了30.4%、89.6%、112.0%，2017年分別增加了41.6%、130.3%、194.8%。不施磷及施P2O550 kg/hm2處理的土壤有效磷含量隨施磷年限延長趨于降低，2013和2017年不施磷土壤有效磷含量較2009年分別下降15.6%和25.5%。P2O5施用量超過100 kg/hm2，土壤有效磷含量隨施肥年限增加而顯著增長。施P2O5100 kg/hm2處理2017年土壤有效磷含量較2009年增長2.7 mg/kg (18.5%)，施P2O5150 kg/hm2處理增長了7.7 mg/kg (35.4%)?；貧w分析表明，連續(xù)9年施磷土壤有效磷含量隨施磷量線性增加，每年施P2O5100 kg/hm2，土壤有效磷年平均增加0.73 mg/kg。

圖3 磷肥用量對石灰性土壤有效磷含量的影響Fig. 3 Effects of phosphorus application rate on available phosphorus contents in calcareous soil

2.3 磷肥用量對土壤不同形態(tài)無機磷含量的影響

Ca2-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P、O-P、無機磷總量隨施磷量和施肥年限的變化見圖4。施P2O550、100、150 kg/hm2處理的Ca2-P較不施磷(6.5 mg/kg)分別平均增長23.3%、139.0%、261.2%，Ca8-P較不施磷(37.9 mg/kg)分別平均增長了18.1%、69.2%、81.5%，Al-P較不施磷(69.1 mg/kg)分別平均增長了23.1%、69.9%、93.8%，F(xiàn)e-P較不施磷(44.5 mg/kg)分別平均增長了12.3%、21.3%、40.9%，O-P較不施磷(7.7 mg/kg)分別平均增長了8.6%、10.0%、24.0%，無機磷總量較不施磷(501.8 mg/kg)分別平均增長了8.9%、18.7%、22.8%。Ca10-P隨施磷量的變化不同于其他磷形態(tài)，施P2O550 kg/hm2的Ca10-P顯著高于不施磷處理，而繼續(xù)增加施磷量，Ca10-P的含量開始下降，施P2O5150 kg/hm2的Ca10-P含量較不施磷(327.2 mg/kg)顯著降低了6.6%。

圖4 施磷量與石灰性土壤中各形態(tài)無機磷及無機磷總量的關(guān)系Fig. 4 Relationships between the phosphorus application rates and various forms of inorganic phosphorus and the total inorganic phosphorus in calcareous soil

施P2O5量超過100 kg/hm2時，Ca2-P、Al-P隨施磷年限增加有顯著增加，F(xiàn)e-P、O-P、Ca10-P、無機磷總量無顯著變化。施P2O5100 kg/hm2處理2013、2017年Ca2-P含量較2009年(9.3 mg/kg)分別增加了8.2、10.1 mg/kg，施P2O5150 kg/hm2處理2013、2017年Ca2-P含量較2009年(13.9 mg/kg)分別增加了6.0、21.4 mg/kg，說明磷肥投入量越高，Ca2-P隨施肥年限增長的幅度越大。不施磷處理土壤的Ca2-P、Ca10-P含量隨施肥年限增加而增加，Ca8-P、Al-P、O-P、無機磷總量呈降低趨勢，其中Ca8-P降低幅度最大，2013、2017年較2009年(43.1 mg/kg)分別降低16.4%、19.4%，Al-P次之，2013、2017年分別較2009年(77.2 mg/kg)降低13.0%、18.4%，可見不施磷時，土壤中Ca8-P和Al-P消耗較多。

2.4 磷肥用量對土壤無機磷形態(tài)構(gòu)成的影響

由圖5可得，Ca10-P占無機磷總量的比例最大，介于49.6%～65.2%，平均59.4%。其次是Al-P，介于13.8%～21.7%，平均17.8%。Fe-P和Ca8-P所占比例接近且不同施磷水平間差異不大，分別介于8.9%～10.2%和7.6%～11.2%，平均分別為9.4%和9.5%。Ca2-P所占比例較小，介于1.3%～3.78%，平均2.4%。O-P所占比例最小，介于1.4%～1.5 %，平均為1.5%。

圖5 施磷量對石灰性土壤各形態(tài)無機磷相對含量的影響Fig. 5 Effects of phosphorus application rate on relative contents of inorganic phosphorus of each form in calcareous soil

施用磷肥土壤中Ca2-P、Al-P和Ca8-P占無機磷總量的比例顯著提高，O-P占比基本保持不變，Ca10-P占比顯著降低，施肥年限對各形態(tài)無機磷的占比無明顯影響。與不施磷相比，施P2O550、100、150 kg/hm2處理的Ca2-P的占比平均分別增加了0.1 %、1.3 %、2.4 %，Ca8-P平均分別增加了0.6%、3.2%、3.6%，Al-P平均分別增加了1.8%、6.0%、8.0%，F(xiàn)e-P平均分別增加了0.3%、0.2%、1.3%，Ca10-P則平均分別降低了1.5%、7.9%、15.6%。說明隨著磷肥用量的增加，土壤盈余磷素主要以Ca2-P、Al-P和Ca8-P形態(tài)在土壤中積累。

2.5 土壤有效磷含量與不同形態(tài)無機磷、作物產(chǎn)量及磷吸收的相關(guān)性

由圖6可知，Ca2-P、Al-P、Ca10-P對土壤有效磷的直接貢獻為正效應(1.089、0.185、0.153)，Ca8-P、Fe-P、O-P對土壤有效磷的直接貢獻為負效應(?0.064、?0.111、?0.096)，其中 Ca2-P 的直接貢獻最大，說明Ca2-P為有效磷的最重要來源。Ca8-P、Al-P、Fe-P與Ca2-P極顯著正相關(guān)，因此通過提高Ca2-P來增加土壤有效磷含量，有效性也較高。O-P與Ca2-P、Al-P顯著正相關(guān)，與有效磷無顯著相關(guān)關(guān)系，雖然O-P可通過Ca2-P、Al-P間接影響有效磷，但影響程度極小。Ca10-P與Ca2-P顯著負相關(guān)，說明Ca10-P降低時，Ca2-P升高，從而增加土壤有效磷含量。不同形態(tài)無機磷的有效性表現(xiàn)為Ca2-P>Al-P>Ca8-P>Fe-P>O-P>Ca10-P。

圖6 石灰性土壤上各形態(tài)無機磷、有效磷與小麥各農(nóng)學指標間相互關(guān)系模型Fig. 6 Relationships between various inorganic phosphorus,available phosphorus and agricultural indicators of wheat in calcareous soil

土壤有效磷與小麥產(chǎn)量、地上部生物量、籽粒吸磷量以及地上部吸磷量極顯著正相關(guān)(0.667、0.660、0.846、0.864)，籽粒及地上部吸磷量對產(chǎn)量、地上部生物量的直接貢獻為正效應(0.292、0.344)，各形態(tài)無機磷主要通過增加土壤有效磷而間接提高小麥籽粒及地上部吸磷量，從而實現(xiàn)增產(chǎn)。

3 討論

3.1 土壤無機磷對小麥的生物有效性

小麥產(chǎn)量是麥田管理與土壤肥力的綜合反映[21]。本研究表明，施P2O5100～118 kg/hm2可顯著提高旱地冬小麥產(chǎn)量67.8%～69.7%，過量施磷無助于產(chǎn)量提高。對晉南旱作小麥研究發(fā)現(xiàn)，施P2O5100～120 kg/hm2顯著提高小麥產(chǎn)量，施磷過高會輕度減產(chǎn)[22]。對新疆冬小麥研究也表明，施P2O5120 kg/hm2可達最高產(chǎn)量，施磷P2O5180 kg/hm2產(chǎn)量降低[23]；整合近20年大田試驗數(shù)據(jù)顯示[24]，施P2O590～120 kg/hm2對產(chǎn)量的提升幅度最高，與本試驗結(jié)果一致。在低磷土壤上的試驗顯示，小麥最高產(chǎn)量的P2O5施用量為108 kg/hm2，低于小麥最高吸磷量時的施磷量180 kg/hm2[25]。本研究顯示，旱地麥田施P2O5118 kg/hm2時，小麥達到最高產(chǎn)量5174 kg/hm2，此時的籽粒吸磷量為14.5 kg/hm2，而施P2O5150 kg/hm2時，籽粒吸磷量達最大值15.2 kg/hm2，說明過量施磷不增加小麥產(chǎn)量，但小麥籽粒吸磷量仍會增加。

有效磷含量是反映土壤供磷能力的重要指標[26]，施磷量和施磷年限均影響著土壤有效磷的積累。在本試驗中，施P2O5100、150 kg/hm2時，土壤有效磷含量較不施磷顯著提高18.5%、35.4%，在施肥第8年的增幅分別為28.9%、35.4%，說明施P2O5量超過100 kg/hm2時，土壤有效磷會顯著增加并逐年累積。從2009、2013、2017年測定結(jié)果的平均值來看，連續(xù)9年，每年施P2O5100 kg/hm2，有效磷的年平均增加量為0.73 mg/kg。最高產(chǎn)量施磷量與該地區(qū)土壤有效磷水平和小麥產(chǎn)量有關(guān)，小麥產(chǎn)量水平高時，對土壤有效磷含量要求高，最高產(chǎn)量的施磷量相應提高。在山西聞喜試驗中小麥最高產(chǎn)量為4694 kg/hm2，土壤有效磷為12.3 mg/kg[27]。山西、陜西、甘肅旱地180個農(nóng)戶調(diào)查結(jié)果表明，平均施P2O5121 kg/hm2，小麥產(chǎn)量為4137～4967 kg/hm2，對應的土壤有效磷含量為13.4 mg/kg；平均施P2O5168 kg/hm2，小麥產(chǎn)量范圍為5018～8419 kg/hm2，對應的土壤有效磷含量為23.3 mg/kg[28]。在本試驗條件下，小麥要達到最大產(chǎn)量5174 kg/hm2，土壤有效磷需達到14.5 mg/kg，此時最佳施磷量為118 kg P2O5/hm2，土壤中Ca2-P最優(yōu)含量為16.8 mg/kg、Ca8-P為64.9 mg/kg、Al-P為120.9 mg/kg、Fe-P為57.1 mg/kg、O-P為8.9 mg/kg、Ca10-P 為 331.7 mg/kg。

土壤中各形態(tài)無機磷的生物有效性不同[29]。效應分析表明，Ca2-P直接影響有效磷含量，Ca8-P、Al-P、Fe-P、O-P、Ca10-P通過影響Ca2-P間接影響有效磷含量。各形態(tài)無機磷對土壤有效磷的貢獻順序為：Ca2-P>Al-P>Ca8-P>Fe-P>O-P>Ca10-P。說明Ca2-P是土壤有效磷的直接磷源，這是由于Ca2+是石灰性土壤中與磷酸根離子發(fā)生化學沉淀反應的主要離子，Ca10-P和O-P為潛在磷源，難以直接被植物吸收利用[30]。黑鈣土上的研究也表明，Ca2-P對有效磷為直接影響，而Ca8-P、Al-P、Fe-P對有效磷為間接影響[31]，這與本研究結(jié)果一致。有效磷與小麥產(chǎn)量、地上部生物量、磷吸收量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，說明提高土壤有效磷含量可以促進小麥對磷的吸收從而提高產(chǎn)量。Ca2-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P通過提高有效磷含量間接作用于小麥產(chǎn)量、地上部生物量、磷吸收量。因此，隨著施磷量增加和施磷年限增加，土壤磷素主要通過Ca2-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P的累積和形態(tài)轉(zhuǎn)化提高土壤有效磷含量，進而提高地上部生物量、小麥產(chǎn)量與磷吸收量。

3.2 土壤無機磷的數(shù)量和組成變化

施磷量和施肥年限均影響著土壤中各形態(tài)無機磷含量的變化。潮土上的長期定位試驗結(jié)果顯示，Ca2-P、Ca8-P、Al-P和Fe-P含量會隨施磷量增加而顯著升高[30]。在本試驗中，長期不施磷肥Ca2-P隨施肥年限增加而升高，Ca8-P降低同時Al-P也降低，由相關(guān)關(guān)系可知，Ca8-P與Al-P極顯著正相關(guān)(0.943)，Ca8-P、Al-P均與Ca2-P極顯著正相關(guān)(0.847、0.868)，且Ca8-P、Al-P對有效磷的直接貢獻小(-0.064、0.185)，進一步說明當土壤連續(xù)不施磷肥時，磷素處于虧缺狀態(tài)(磷投入與磷攜出的差值小于0)，Ca8-P、Al-P可以轉(zhuǎn)化為有效性更高的Ca2-P被作物吸收利用。另有研究表明，連續(xù)不施磷肥土壤 Ca2-P、Ca8-P、Al-P含量均在年際間呈降低趨勢[30，35-36]，與本試驗結(jié)果不一致的原因可能是長年輪作或連作加強了對土壤磷的消耗，Ca2-P吸收量大于本研究的冬小麥-夏休閑模式，其他形態(tài)向Ca2-P轉(zhuǎn)化的量又不足以補充消耗量，導致Ca2-P逐年降低。施P2O5超過100 kg/hm2時，土壤磷素處于盈余狀態(tài)(磷投入與磷攜出的差值大于0)，無機磷總量隨施磷量的增加而顯著提高，Ca2-P和Al-P含量隨施磷年限增加顯著升高(圖4)，F(xiàn)e-P和O-P含量主要隨施磷量的增加而顯著增加，與施肥年限無顯著關(guān)系，而Ca8-P平均含量雖然高于施P2O550 kg/hm2和對照，但隨施肥年限延長有降低趨勢(圖4)；Ca10-P含量則在施P2O5150 kg/hm2時顯著低于其他施磷處理(圖4)。Ca8-P逐年降低是由于施磷會引起本試驗的土壤pH降低[32]，加速了Ca8-P向Ca2-P的轉(zhuǎn)化[33-34]，且施磷可促進作物根系的生長，提高對土壤磷的活化吸收能力，這也有助于Ca8-P的轉(zhuǎn)化。Ca10-P在施P2O550、100 kg/hm2時含量最高，是因為磷肥投入土壤后，一部分被固定為有效性極低的Ca10-P，導致Ca10-P含量增高，而施P2O5150 kg/hm2時土壤pH低于其他處理[32]，活化程度高，此時Ca10-P含量最低。說明當土壤磷素盈余時，磷肥施入土壤可以補充Ca10-P、Al-P、Ca2-P、O-P的含量，適當施磷可以促進潛在磷源向有效磷源轉(zhuǎn)化。

充足的磷肥投入可以顯著提高石灰性土壤的Ca2-P、Al-P、Ca8-P相對含量，F(xiàn)e-P、O-P無顯著變化，Ca10-P顯著降低?；夷灵L期定位試驗結(jié)果亦顯示，長期施磷使Ca2-P、Ca8-P、Al-P相對含量極顯著提高，Ca10-P極顯著降低，F(xiàn)e-P、O-P無顯著影響[37]。這可能與施磷量偏高時引起了土壤pH降低[32]，從而促進了Ca10-P向其他形態(tài)磷的轉(zhuǎn)化有關(guān)，也可能是Ca2-P、Al-P、Ca8-P相對含量升高，從而使Ca10-P所占比例相對降低。相同磷肥用量下，不同形態(tài)無機磷含量的年均增幅表現(xiàn)為Ca2-P>Al-P>Ca8-P>Fe-P，說明隨著磷肥用量和施肥年限的增加，土壤中盈余磷素主要增加了Ca2-P、Al-P和Ca8-P的累積量。

4 結(jié)論

1)石灰性土壤上，最高籽粒吸磷量15.2 kg/hm2大于最高產(chǎn)量對應的籽粒吸磷量14.5 kg/hm2，說明小麥對磷有奢侈吸收。本試驗條件下，小麥達最高產(chǎn)量5174 kg/hm2，土壤有效磷達到了14.5 mg/kg，最佳施磷量為P2O5118 kg /hm2。

2)施磷可顯著增加石灰性土壤中無機磷總量和Ca2-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P、O-P的含量。Ca2-P和Al-P含量隨施肥年限增加而升高，施肥年限對Fe-P和O-P含量無顯著影響。年施P2O5100 kg/hm2，Ca8-P含量隨施肥年限增加而有降低趨勢，長期年施P2O5150 kg/hm2會顯著降低Ca10-P的含量。

3)旱地石灰性土壤磷素虧缺時，Ca8-P、Al-P轉(zhuǎn)化為Ca2-P被小麥吸收利用；磷素盈余時，Ca2-P、Al-P和Ca8-P在土壤中積累，Ca10-P向有效性更高的磷形態(tài)轉(zhuǎn)變。

4)在旱地石灰性土壤上，無機磷的有效性大小為Ca2-P>Al-P>Ca8-P>Fe-P>O-P>Ca10-P。