摘要:針對設施菜地磷肥過量施用，以便為設施蔬菜土壤磷肥施用限量標準制定及磷肥增效調控方法建立提供數據支撐，以山東壽光設施蔬菜土壤為研究對象，調查并采集150個設施蔬菜溫室，其中種植年限0－4年50個(樣本n=50)、4－9年40個(n=40)、9年以上60個(n=60)，每個樣點共采集土壤剖面(0～30cm，30～60cm，60～90cm)3層土壤樣品，分別測定土壤全磷、有效磷、水溶性磷及微生物量磷及水溶性碳、微生物量碳、有機質含量，并分析其相關性。結果表明，隨種植年限增加，剖面深度在0～30cm，30～60cm土壤全磷、有效磷、水溶性磷均呈現增加趨勢，而微生物量磷則呈現先增加后降低的趨勢;隨土壤剖面土層的加深，各年限土壤全磷、有效磷、水溶性磷、微生物量磷含量均呈降低趨勢，但種植年限9年以上設施土壤0～90cm土壤剖面中微生物量磷約為20mg/kg，且在各土層間差異不顯著，表明多年種植后深度為30～60cm，60～90cm土壤微生物量磷含量有增加趨勢;相關性分析表明，種植年限0－4年，4－9年時設施土壤有效磷與微生物量磷含量顯著正相關，且呈對數函數關系;而種植年限在9年以上時二者呈二項式函數關系。結果表明，集約化設施蔬菜土壤隨著種植年限增加土壤磷素累積增加，深層土壤微生物量磷含量呈增加的趨勢，且磷素淋洗風險隨種植年限增加而增強。

　　關鍵詞:種植年限;土壤剖面;全磷;水溶性磷;微生物量磷

　　據FAO數據統計顯示，我國已成為世界上最大的蔬菜生產國和消費國，2015年蔬菜種植面積占到整個農作物種植總面積的12．9%［1］。截至2014年，設施蔬菜種植面積達467萬hm2，保障了農民增收和蔬菜供應［2］。磷是作物的糧食，是支撐作物生產、保障糧食安全的基本物質基礎。而據全球農田磷素養分平衡狀況分析，我國是土壤磷盈余最嚴重的國家之一［3］;2003－2011年，全國設施菜地磷盈余達到527．0kg/hm2，大量磷素盈余導致土壤磷素累積高，環境風險突顯［4］。據統計，設施菜地有效磷含量達179mg/kg，有些設施土壤有效磷含量甚至高達400mg/kg，遠超過土壤磷素環境閾值46～58mg/kg［5］。越來越多研究證明，化肥或有機肥長期過量投入，可能部分甚至完全導致土壤磷吸附量達到飽和，進而改變土壤中磷素轉化的化學平衡，降低了土壤對磷的固持能力，導致磷素易隨雨水和灌溉水流失，造成水體污染［6－8］。而傳統觀點認為，磷在土壤溶液中擴散速率較慢，且施入土壤的活性磷較短時間內被土壤顆粒吸附或者通過結合態磷被土壤固定，導致磷素移動性較差，不易從農田土壤中損失。如何挖掘設施土壤累積態磷高效活化及循環利用潛力，提高設施土壤累積態磷利用率，是實現國家倡議－“雙減”目標的有效途徑。

　　1材料和方法

　　1．1樣品采集

　　本研究以山東設施蔬菜主產市－壽光為研究區域，于2017年1－2月調查并采集150個設施蔬菜溫室土壤樣品，種植年限0－4年樣本50個(n=50)、4－9年40個(n=40)、9年以上60個(n=60)。所采集的樣品包括不同種植年限的設施菜地土樣共150個，按照蔬菜種類進行布點，每10hm2布置1～2個點進行采樣，取樣位置位于垅上，且在設施作物中間。每個樣點用土鉆取0～30cm，30～60cm，60～90cm土壤。

　　1．2樣品處理

　　采集土壤樣品一部分于4℃下保存，預處理后用于土壤微生物量碳、磷分析，一部分風干過2mm篩后保存，用于土壤全磷、有效磷、水溶性磷及微生物量磷以及水溶性碳、微生物量碳、有機質含量測定。

　　2結果與分析

　　2．1種植年限對設施蔬菜土壤不同剖面全磷含量的影響

　　圖1-A結果表明，在0～30cm土壤中，種植年限0－4年全磷含量為0．53～1．61g/kg，均值為1．11g/kg，47．62%土壤樣本全磷含量＞1．00g/kg;種植年限4－9年土壤全磷含量為0．67～2．81g/kg，均值為1．58g/kg，58．82%土壤樣本全磷含量＞1．00g/kg;種植年限在9年以上土壤全磷含量為1．29～3．09g/kg，均值為2．17g/kg，100%樣本全磷含量＞1．00g/kg。隨著種植年限增加，設施蔬菜0～30cm耕層土壤全磷含量不斷增加，種植年限9年以上的耕層土壤全磷較0－4年與4－9年含量普遍達顯著水平(P＜0．05)。

　　2．2種植年限對設施蔬菜土壤不同剖面有效磷含量的影響

　　從圖2-A可以看出，0～30cm土壤剖面土層中，隨著種植年限增加，土壤有效磷含量呈現增加趨勢，但是在種植年限4－9年與種植年限9年以上時土壤有效磷含量無顯著性差異;種植年限0－4年土壤有效磷變化為32．74～215．07mg/kg，均值為99．39mg/kg;種植年限4－9年土壤有效磷含量變化為70．99～332．63mg/kg，均值為172．84mg/kg;種植年限9年以上土壤有效磷變化為85．66～279．71mg/kg，均值為179．01mg/kg。

　　3討論與結論

　　集約化設施蔬菜土壤磷肥施用限量標準的制定是從源頭上控磷，在滿足作物養分需求的基礎上最大程度上減少土壤磷素的進一步累積。本研究表明，山東壽光設施蔬菜土壤隨著種植年限增加，土壤耕層磷素大量累積，由于淋洗作用導致底層土壤磷含量呈增加趨勢。種植年限9年以上在深度0～30cm土壤中全磷含量高達2．17g/kg，100%樣本全磷含量＞1．00g/kg，全部樣本達到極高水平。而有效磷含量隨著種植年限的增加卻呈現出先增加后降低的趨勢，結果表明，如果肥料投入量不變，化學循環中起著舉足輕重的作用，其生命活動直接影響土壤磷素周轉及肥力水平。土壤磷轉化與周轉相關的功能微生物在有機磷和無機磷之間的轉化和有效性中起著重要作用，微生物是增強土壤磷活化和利用的“發動機”［20］。在本研究中，隨種植年限增加耕層土壤微生物量磷含量呈現先增加后降低的趨勢。種植年限0－4年，4－9年的土壤微生物量磷變幅較大。在30～60cm，60～90cm土壤中，種植年限0－4年土壤微生物量磷低于種植年限4－9年，9年以上時，無顯著性差異。上述結果從側面進一步論證了隨著種植年限的增加，土壤細菌數量先上升后下降，放線菌數量先迅速升高后保持相對穩定，而真菌數量呈持續增加的趨勢［11］，表明隨種植年限增長，設施菜地土壤微生物區系發生紊亂的理論。種植年限分別在0－4年，4－9年時其土壤微生物量磷含量隨土壤深度增加呈現降低的趨勢，但種植年限9年以上時整個剖面土壤其微生物含量在20mg/kg，在各土層間差異不顯著，表明多年種植后土壤剖面30～60cm，60～90cm中土壤微生物量磷含量有增加趨勢。通過上述結果可以推測:在深層土壤中，累積的氮磷鉀含量達到適宜微生物生長繁殖的濃度范圍時，將導致土壤微生物量磷呈現增加趨勢，需要進一步驗證。而本研究結果也表明，種植年限為0－4年，4－9年時土壤有效磷與土壤微生物量磷含量具有顯著正相關性，且呈對數函數關系;而種植年限為9年以上時呈現二項式函數關系。

　　參考文獻:

　　［1］中華人民共和國．中國統計年鑒2015［M］．北京:中國統計出版社，2015．

　　［2］中華人民共和國．中國統計年鑒2014［M］．北京:中國統計出版社，2014．

　　［3］MacdonaldGK，BennettEM，PotterPA．Agronomicphosphorusimbalancesacrosstheworld'scroplands［J］．ProceedingsoftheNationalAcademyofSciencesoftheUnitedStatesofAmerica，2011，108(7):3086－3091．

　　［4］YanZ，LiuP，LiY，etal．PhosphorusinChina'sintensivevegetableproductionsystems:overfertilization，soilenrichment，andenvironmentalimplications［J］．JournalofEnvironmentalQuality，2013，42(4):982－989．