日光温室土壤磷素组成变化及有效性研究

张爽，卢兆敏

（广东产品质量监督检验研究院，广东佛山 528000）

土壤是作物磷素营养的主要来源，土壤中的磷素包括有机和无机两种形态，有机态磷主要是植酸盐、磷脂和核酸，耕地土壤一般占全磷的20%左右，对作物几乎都是有效的。无机态磷占土壤全磷的80%以上，主要有钙（镁）磷酸盐（Ca-P）、铁铝磷酸盐（Fe-P、Al-P）、闭蓄态磷（O-P）[1]。

我国磷肥资源短缺，每年需进口大量磷肥才能满足农业生产的需求。随着目前蔬菜种植面积的不断扩大，蔬菜生产中所投入的磷肥量逐渐增加，而磷肥的增产效益却不断降低。近年来，蔬菜生产中盲目大量施用磷肥的现象十分严重，蔬菜生产中磷肥用量远远高于蔬菜需要量，据统计磷肥用量是蔬菜需肥量的5～20倍，导致菜地土壤磷素大量积累[2-4]。本文研究了鲁西北黄泛平原的潮土区日光温室土壤磷素含量分布、形态组成的变化规律及有效性，旨在为日光温室蔬菜栽培中合理高效利用磷肥、土壤持续利用和日光温室集中区域的生态环境保护提供科学依据和理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验土壤样品采自山东西部聊城市东昌府区新区办事处王屯村和莘县张鲁镇菜园村种植利用2年和7～8年的日光温室和温室外粮田（麦田-CK），土壤类型是黄泛沉积物形成的潮土。每种棚龄选取4个温室取样，每块地采5～7个样点，每点取样深度20cm左右，同一温室各样点的土壤混合均匀、风干、研磨一部分留存用于养分测定，一部分用于种植植株耗竭试验。共采集日光温室土壤样品40个，同时采集距离日光温室150 m左右的冬小麦田土壤样品3份作为对照，对照粮田土壤样品15个，温室和粮田样品共计55个。

供试植物为小麦（烟农15）。

1.2 试验设计与方法

称取过孔径1.0 cm筛的风干后供试土样0.45 kg，放入底部带有透气孔的塑料盆中。不同棚龄的土壤设3个重复，供试植物种子在萌发后播种到塑料盆中继续生长。盆栽植株数目均为100粒。植物生长在自制小型培养箱内，置于室外，采用自然光照。用称重法保持土壤含水率为最大持水率的60%左右，按氮0.49 g/kg和钾0.49 g/kg的用量，分别在刚开始和植物生长至30天时，补充氮肥（尿素）和钾肥（氯化钾）以满足植物的生长需要。整个生长过程持续约50天。盆栽实验结束后，收获小麦植株（包括小麦根系），将小麦植株洗净后烘干、研磨并过0.25 mm筛用于养分测定。种植后的盆栽土也风干、研磨、过0.25 mm筛用于磷素测定。土壤无机磷的测定:采用蒋柏藩—顾益初的石灰性土壤无机磷的分级方法[5]。

2 结果与分析

2.1 日光温室土壤无机磷的有效性

由表1可知，日光温室中的Ca2-P、Al-P、Ca8-P、Fe-P的有效性较粮田相比都有所增加，且有效性随棚龄的增加有效性逐渐增加，Ca2-P的有效性最高，其次是Al-P。粮田、1年、7～8年温室中Ca2-P和Al-P的减少量占无机磷总量（Tot-Pi）减少量的比例分别为29.8%、26.7%，43.1%、23.2%和49.2%、20.8%.粮田和温室中磷素各组分有效性顺序几乎没有变化，都为Ca2-P＞Al-P ＞Ca8-P＞Fe-P＞Ca10-P＞O-P。

2.2 日光温室土壤提供无机磷量与植株吸收量比较

表2中，根据日光温室土壤无机磷各组分减少量与种植植物的每盆的土壤重量（0.45 kg）计算出土壤供应无机磷的相对总量，而植株磷含量根据钼黄比色法得到的浓度与各盆栽试验后植株干重（粮田:53.32 mg、2 年温室:56.69 mg、7 ～ 8 年温室:108.75 mg），计算出植株磷的绝对含量。无机磷的释放率是指某种组分无机磷的降低量与土壤该组分吸收前含量的比例，因此土壤某无机磷组分尽管其下降量较大，但由于其吸收前含量较高，因而释放率可能并不高，相反某无机磷组分数量下降量并不多，但由于该组分含量不高，相对释放率较高。

表1 日光温室土壤无机磷各组分减少浓度（mg/kg）

表2 植株中各类型磷的含量（mg）

由粮田、2年、7～8年温室土壤提供的各磷素组分量相对值之和与植株体内磷素的绝对量相比可知，植株体内的含磷量占土壤磷素各组分减少量之和的百分比均在87%～90%，分别为88.2%、89.5%、87.9%。

3 结论

通过以上试验结果表明:Ca2-P的有效性最高，其次是Al-P。粮田、1年、7～8年温室中Ca2-P和Al-P的减少量占无机磷总量（Tot-Pi）减少量的比例分别为29.8%、26.7%，43.1%、23.2%和49.2%、20.8%。粮田和温室中磷素各组分有效性顺序几乎没有变化:Ca2-P＞Al-P＞Ca8-P＞Fe-P＞Ca10-P＞O-P。土壤磷素各组分减少的相对浓度占种植植株前的百分比可以看出，磷素各组分的有效性与比较相对浓度减少量的有效性顺序发生变化:Fe-P的有效性提高，Ca8-P和Ca10-P的有效性则有所降低。

土壤中的磷可分为有机态磷和无机态磷，在土壤磷组成中无机磷的2/3和有机磷的1/3为无效态，试验表明粮田、2年、7～8年温室土壤提供的各磷素组分量相对值之和与植株体内磷素的绝对量相比，植株体内的含磷量占土壤磷素各组分减少量之和的百分比均在87%～90%之间。