長(zhǎng)期不同施肥下潮土磷素演變特征及其對(duì)磷盈虧的響應(yīng)

張珂珂，郭斗斗，宋 曉，岳 克，黃晨晨，張水清，黃紹敏*

（1.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物營(yíng)養(yǎng)與資源環(huán)境研究所，河南 鄭州 450002；2.鄭州大學(xué)農(nóng)學(xué)院，河南 鄭州 450006）

磷素是作物生長(zhǎng)發(fā)育所需的主要營(yíng)養(yǎng)元素之一，作物攜出磷主要來(lái)自土壤累積磷和投入的磷肥；而全磷（TP）和有效磷（Olsen-P）則是評(píng)價(jià)土壤磷的供應(yīng)水平及有效性的重要指標(biāo)［1］。土壤磷素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著重要作用，施用磷肥對(duì)作物產(chǎn)量穩(wěn)定至關(guān)重要，且對(duì)土壤供磷能力有顯著影響［2-3］。由于磷素的陰離子易被吸附、固定，導(dǎo)致磷肥利用率低［4］，所以在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中人們往往投入大量磷肥來(lái)滿足農(nóng)作物對(duì)磷的需求以提高作物產(chǎn)量，導(dǎo)致土壤中磷素大量累積［5］。如果長(zhǎng)期大量投入磷肥，土壤磷素一直處于盈余狀態(tài)，會(huì)增大磷素的流失及環(huán)境污染的風(fēng)險(xiǎn)［6］。因此，了解長(zhǎng)期不同施肥條件下磷素演變及磷盈虧對(duì)土壤磷素變化的影響，對(duì)改善長(zhǎng)期大量投入磷肥帶來(lái)的弊端有著重要的指導(dǎo)意義。

有機(jī)肥和秸稈是重要的有機(jī)肥料，它們與化肥配施均提高土壤TP、Olsen-P含量，施有機(jī)肥料可促使土壤中無(wú)效態(tài)磷向有效態(tài)轉(zhuǎn)化，提高磷素有效性，提升土壤供磷能力［7-8］。長(zhǎng)期投入有機(jī)肥可以降低土壤磷素的最大吸附量，利于土壤中磷素累積［9］。研究表明，長(zhǎng)期投入磷肥或有機(jī)肥能不同程度地提高土壤磷素含量，化肥配施有機(jī)肥顯著提高土壤磷素含量，并且增加磷素累積量［7，10-12］。還有研究表明，化肥配施秸稈還田顯著提高土壤Olsen-P濃度，但土壤磷盈余沒(méi)有明顯增加［13］。趙慶雷等［14］研究發(fā)現(xiàn)，連續(xù)秸稈還田砂漿黑土土壤磷含量顯著提高，活性磷組分提高51.4%。另外，王艷玲等［15］分析了長(zhǎng)期施肥試驗(yàn)，結(jié)果表明，土壤中累積磷盈余與土壤全磷及有效磷含量的增加呈正相關(guān)，土壤磷素每盈余100 kg·hm-2，土壤全磷增加0.5 g·kg-1，有效磷增加5.0 mg·kg-1。楊振興等［16］通過(guò)研究不同土壤類型對(duì)土壤磷素的影響，土壤磷素每盈余100 kg·hm-2，單施化肥處理土壤有效磷提高4.3 mg·kg-1，化肥配施有機(jī)肥處理土壤有效磷含量提高9.1 mg·kg-1。潮土是河南省糧食主產(chǎn)區(qū)的主要土壤類型，在糧食生產(chǎn)中占重要的地位。近年來(lái)磷肥的投入量不斷提高，導(dǎo)致土壤中磷素增加，根據(jù)2008～2014年原農(nóng)業(yè)部耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，河南省土壤有效磷含量平均為25.3 mg·kg-1。若繼續(xù)大量投入磷肥，則加大磷素對(duì)環(huán)境的威脅。因此，本研究通過(guò)分析潮土長(zhǎng)期不同施肥條件下土壤全磷和有效磷對(duì)磷素盈虧的響應(yīng)，明確土壤磷素演變過(guò)程，為潮土合理施肥提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 長(zhǎng)期試驗(yàn)地點(diǎn)概況

長(zhǎng)期定位試驗(yàn)設(shè)在“國(guó)家潮土土壤肥力與肥料效益長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)站”（113°40′42″E，34°47′55″N），位于河南省原陽(yáng)縣祝樓鄉(xiāng)，試驗(yàn)區(qū)屬于典型溫帶季風(fēng)氣候，年均降水量650 mm，年均氣溫15℃，無(wú)霜期224 d，每年降水量主要集中在7～9月。該試驗(yàn)站于1987年建立，1988與1989年勻地種植，1990年開(kāi)始劃分小區(qū)進(jìn)行正式試驗(yàn)；供試土壤為砂壤質(zhì)潮土，成土母質(zhì)為黃河沖積物，初始土壤理化性質(zhì)如下：土壤pH 8.1、有機(jī)質(zhì)10.6 g·kg-1、全氮1.69 g·kg-1、全磷0.65 g·kg-1、有效磷6.9 mg·kg-1、堿 解 氮52.3 mg·kg-1、速 效 鉀71.7 mg·kg-1、緩效鉀647.2 mg·kg-1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本研究選取試驗(yàn)站1990～2018年代表潮土區(qū)常見(jiàn)的5個(gè)施肥模式：1）NK（不施磷肥）；2）NPK（施氮磷鉀化肥）；3）MNPK（NPK化肥+有機(jī)肥），與NPK處理等氮量，其中70%的氮由有機(jī)肥提供，根據(jù)其含氮量確定有機(jī)肥的量；4）1.5MNPK（MNPK處理施肥量的1.5倍）；5）SNPK（NPK化肥+玉米秸稈還田），與NPK處理等氮量，1991～2001年70%的氮由秸稈還田量提供（不足部分由同期其他試驗(yàn)區(qū)秸稈補(bǔ)充），2002～2017年只將該處理玉米秸稈還田，不足氮量由尿素補(bǔ)足。試驗(yàn)區(qū)每年施用的磷肥為普通過(guò)磷酸鈣，試驗(yàn)站施用的磷肥屬于分批購(gòu)置，所以過(guò)磷酸鈣中P2O5含量不同，1991～2002、2003～2011、2012～2017年分別為12.05%、8%、8.8%，氮肥為尿素，鉀肥為氯化鉀；施肥量，小麥季（以N計(jì)）165 kg·hm-2、磷肥（以P2O5計(jì)）和鉀肥（以K2O計(jì)）各82.50 kg·hm-2，玉米季（以N計(jì)）187.50 kg·hm-2、磷肥（以P2O5計(jì)）和鉀肥（以K2O計(jì)）93.75 kg·hm-2。施用的有機(jī)肥1990～1999年為馬糞，2000～2010年為牛糞，其中2007年沒(méi)有施用有機(jī)肥，2011～2017年為商品有機(jī)肥，2012年之后1.5MNPK處理不施有機(jī)肥；每年施肥前測(cè)定施用有機(jī)肥及玉米秸稈的氮、磷、鉀含量。每季磷、鉀肥和有機(jī)肥作為底肥一次性施入，氮肥以基追比6∶4施入。2009年之前不設(shè)重復(fù)，試驗(yàn)區(qū)面積400 m2，2009年原狀土搬遷后每小區(qū)面積為45 m2，3次重復(fù)。長(zhǎng)期定位試驗(yàn)歷年各處理施磷情況見(jiàn)表1。

表1 長(zhǎng)期定位試驗(yàn)歷年投入磷素量 （kg·hm-2）

各年度小麥播種時(shí)間為10月中旬，玉米為6月上旬。施肥時(shí)間為播種前一天，小麥季施肥后，深耕一次，玉米免耕。各年度根據(jù)土壤狀況適當(dāng)灌溉，保證作物正常生長(zhǎng)。

1.3 土壤樣品的采集與處理

每年玉米季收獲后，在NK、NPK、MNPK、1.5MNPK及SNPK等小區(qū)，采用“S”形采樣法，采集耕作層（0～20 cm）土壤樣品，每個(gè)小區(qū)采5點(diǎn)，混合均勻后，采用四分法取1 kg土壤，帶回室內(nèi)，自然風(fēng)干后，揀去土樣中的根茬、石塊等雜物，磨細(xì)、過(guò)篩備用。2010 年之后，改為小麥?zhǔn)斋@后取樣。

1.4 分析測(cè)試項(xiàng)目與方法

土壤全磷（TP）采用H2SO4-HClO4消煮-鉬銻抗比色法測(cè)定；土壤有效磷（Olsen-P）含量采用0.5 mol·L-1NaHCO3浸提-鉬銻抗比色法測(cè)定。植株磷含量采用H2SO4-H2O2消煮、鉬銻抗比色法測(cè)定。

1.5 結(jié)果計(jì)算

作物攜磷量、磷素盈余和磷增量計(jì)算公式如下［17］：

作物吸磷量（kg·hm-2）=籽粒產(chǎn)量（kg·hm-2）×籽粒含磷量（%）+秸稈產(chǎn)量（kg·hm-2）×秸稈含磷量（%）

土壤每年表觀磷素盈虧（kg·hm-2）=每年施磷量（kg·hm-2）-每年作物攜磷量（kg·hm-2）

土壤累積磷盈虧（kg·hm-2）=∑［土壤表觀磷盈虧（kg·hm-2）］

土壤中磷素增量（ΔP）按照下式計(jì)算：

式中：Pi表示第i年土壤有效磷（mg·kg-1）；P0表示有效磷初始值（mg·kg-1）；

式中：TPi表示第i年土壤全磷（g·kg-1）；TP0表示全磷初始值（g·kg-1）。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2007和Origin 8.5進(jìn)行整理和作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 長(zhǎng)期施肥下潮土全磷的變化

長(zhǎng)期不同施肥條件下土壤TP含量隨試驗(yàn)?zāi)晗扪娱L(zhǎng)的演變特征如圖1所示。NK處理在1990～2005年土壤TP含量呈緩慢下降趨勢(shì)，2005年之后其含量基本維持在0.58 g·kg-1左右。施磷處理土壤TP含量均隨試驗(yàn)?zāi)晗拊黾映噬仙厔?shì)，MNPK、1.5MNPK處理土壤TP含量平均每年分別增加0.022、0.028 g·kg-1；SNPK處理平均每年增加0.011 g·kg-1，增速是NPK處理的1.26倍。

圖1 長(zhǎng)期施肥條件下潮土全磷含量變化

2018年與試驗(yàn)開(kāi)始相比，NK處理土壤TP含量 下 降0.05 g·kg-1，降 幅 為7.69%；而 SNPK、MNPK、1.5MNPK處理土壤TP含量呈現(xiàn)不同程度的提高，其中1.5MNPK處理土壤TP增幅最大，高達(dá)110.77%；SNPK、MNPK處理增幅分別比NPK處理提高3.08、43.08個(gè)百分點(diǎn)；試驗(yàn)28年后，NPK、SNPK、MNPK、1.5MNPK處 理 土 壤TP較NK處理分別增加了55.40%、58.92%、101.60%、128.35%（表2）。綜上所述，在所有施肥處理中，氮磷鉀化肥配施有機(jī)肥（1.5MNPK和MNPK）最有利于提高TP含量，且氮磷鉀化肥配施秸稈還田處理提高TP的效果優(yōu)于氮磷鉀化肥。

表2 土壤全磷含量隨時(shí)間變化趨勢(shì)

2.2 長(zhǎng)期施肥下潮土有效磷的變化

各試驗(yàn)小區(qū)的土壤Olsen-P 含量變化差異較大，由圖2可知，隨試驗(yàn)?zāi)晗扪娱L(zhǎng)，NK處理土壤Olsen-P含量呈緩慢下降趨勢(shì)，平均每年下降0.164 mg·kg-1；NPK、SNPK處 理 土 壤Olsen-P含量呈線性增加趨勢(shì)，且SNPK處理年增幅高于NPK處理，為0.393 mg·kg-1。MNPK、1.5MNPK處理土壤Olsen-P含量隨試驗(yàn)?zāi)晗拮兓?個(gè)階段進(jìn)行分析：第一階段，前13年MNPK、1.5MNPK處理土壤Olsen-P含量表現(xiàn)為增加的趨勢(shì)，年增幅高于SNPK、NPK處理，分別為3.92、5.94 mg·kg-1，并且1.5MNPK處理年增幅是MNPK處理的1.51倍；第二階段呈現(xiàn)2～3年維持平穩(wěn)水平，其含量維持在56、82 mg·kg-1；第三階段，后12年土壤Olsen-P含量隨年限變化不顯著或下降，并且1.5MNPK處理下降最快。

圖2 長(zhǎng)期施肥條件下土壤有效磷含量變化

2018年時(shí)NK處理Olsen-P含量低于其他各施磷處理，比試驗(yàn)初始值下降4.31 mg·kg-1，降幅為62.49%。說(shuō)明長(zhǎng)期不施磷肥導(dǎo)致土壤Olsen-P含量降低。施磷各處理土壤Olsen-P含量比試驗(yàn)初始提高了207.57%～618.52%，其中SNPK處理增幅比NPK處理提高55.34個(gè)百分點(diǎn)，氮磷鉀化肥配施有機(jī)肥處理（MNPK、1.5MNPK）增幅高于SNPK處理。從1990～2018年平均值來(lái)看，氮磷鉀化肥配施有機(jī)肥處理（MNPK、1.5MNPK）土壤Olsen-P含量高于NPK、SNPK處理，其中1.5 MNPK處理最高，高達(dá)56.62 mg·kg-1（表3）?？傮w來(lái)看，長(zhǎng)期氮磷鉀化肥配施有機(jī)肥最有利于提高土壤Olsen-P含量，并且磷肥施用量越高，年增長(zhǎng)速率越大。

表3 土壤有效磷含量隨時(shí)間變化趨勢(shì)

2.3 長(zhǎng)期施肥對(duì)土壤磷平衡的影響

不同施肥處理作物累積攜磷量不同，NK處理最低，從土壤中累積帶走磷484.40 kg·hm-2；1.5MNPK處理作物攜出磷量最高，為1818.32kg·hm-2，比NK處理高275.41%。MNPK、SNPK處理作物累積攜出磷量分別比NPK處理高12.01%、10.86%。說(shuō)明化肥配施有機(jī)肥處理（MNPK、1.5MNPK）和化肥配施秸稈還田處理能提高作物攜出磷量。NK處理作物攜出的磷主要源于土壤自身，由于沒(méi)有磷素的直接投入，所以一直處于虧缺狀態(tài)，平均每年缺磷量為17.19 kg·hm-2。試驗(yàn)前13年NPK、SNPK處理土壤表觀平衡處于盈余狀態(tài)，年均盈余分別為28.6、36.3 kg·hm-2，試驗(yàn)后15年磷素投入量減少30%，但年均磷攜出量為58.9～65.5 kg·hm-2，導(dǎo)致表觀磷盈虧為部分年份呈虧缺狀態(tài)，以長(zhǎng)期試驗(yàn)28年平均值計(jì)算表觀磷盈虧為盈余狀態(tài)。MNPK處理磷素表觀平衡一直處于盈余狀態(tài)，28年平均磷素表觀盈余為69.1kg·hm-2。1.5MNPK處理試驗(yàn)前13年磷素表觀盈余158.0 kg·hm-2，后15年磷投入量減少，作物平均攜出磷為71.7 kg·hm-2，土壤表觀磷素盈余值減少，平均磷素盈余為48.0 kg·hm-2。長(zhǎng)期投入磷肥可以提高土壤磷素盈余，NPK、SNPK處理累積盈余量為600.32～ 641.99 kg·hm-2，1.5MNPK處理土壤累積盈余量最大，高達(dá)3020.27 kg·hm-2。

圖3 不同施肥處理土壤表觀磷盈虧的變化特征

2.4 長(zhǎng)期施肥下土壤TP對(duì)累積磷盈虧的響應(yīng)

各處理土壤全磷增量與土壤累積磷盈余之間的線性方程見(jiàn)圖4，方程中x為土壤累積磷盈余量，y為土壤全磷增量，斜率為土壤磷每變化1個(gè)單位，土壤全磷的增加量。NK處理土壤中全磷增量與累積盈余呈負(fù)相關(guān)，NPK、SNPK處理土壤中全磷增量與累積磷盈余呈正相關(guān)，土壤磷每盈余100 kg·hm-2，其土壤中全磷含量平均分別增加0.04、0.06 g·kg-1。從MNPK、1.5MNPK處理全磷增量與累積磷盈余線性擬合可知，全磷增量呈現(xiàn)階段性的增長(zhǎng)，試驗(yàn)前期全磷增量隨累積磷盈余緩慢增加，后期呈現(xiàn)快速增加，土壤磷每盈余100 kg·hm-2，全磷含量分別增加0.063、0.059 g·kg-1，說(shuō)明全磷含量由緩慢增加到快速增加拐點(diǎn)0.85 g·kg-1，快速增加階段是緩慢增加階段的2.5～3.3倍，并且氮磷鉀化肥配施有機(jī)肥處理提升全磷的速率大于氮磷鉀化肥。

圖4 不同施肥處理土壤全磷增量與累積磷盈余的關(guān)系

2.5 長(zhǎng)期施肥土壤Olsen-P對(duì)累積磷盈虧的響應(yīng)

由圖5可知，土壤Olsen-P增量與累積磷盈余量關(guān)系，NK處理累積磷盈余與土壤有效磷變化量呈負(fù)相關(guān)，各施磷處理中土壤Olsen-P增量與累積磷盈余呈正相關(guān)或階段性正相關(guān)與負(fù)相關(guān)。由直線回歸方程可知，土壤磷素每虧缺100 kg·hm-2，NK處 理 土 壤Olsen-P含 量 降 低0.19 mg·kg-1；有效磷含量與NPK、SNPK處理呈線性正相關(guān)，NPK、SNPK處理土壤中磷素每盈余100 kg·hm-2，Olsen-P含量分別增加1.94、2.13 mg·kg-1；MNPK處理Olsen-P增量隨累積磷盈余先快速增加后緩慢增加，而1.5MNPK處理Olsen-P增量隨累積磷盈余先快速增加后表現(xiàn)為增量減少。MNPK、1.5MNPK處理土壤中磷素每盈余100 kg·hm-2，Olsen-P含量平均增加2.97 mg·kg-1。

圖5 不同施肥處理土壤有效磷增量與累積磷盈余的關(guān)系

3 討論

3.1 不同施肥處理對(duì)土壤全磷和有效磷含量的影響

作物攜出磷是土壤磷素減少的主要途徑，作物攜出磷越多，土壤中磷減少越多。本試驗(yàn)結(jié)果表明，NK處理作物從土壤中累積攜出磷484.36 kg·hm-2；施磷處理作物累積攜出磷量為1503.94～1818.32 kg·hm-2， 且SNPK、MNPK、1.5MNPK處理作物攜出磷量高于NPK處理，說(shuō)明氮磷鉀化肥配施秸稈還田和氮磷鉀化肥配施有機(jī)肥可以促進(jìn)作物對(duì)磷素的吸收。施磷是提高土壤全磷和有效磷的主要途徑，但磷庫(kù)的變化可能因投入磷肥種類、施肥時(shí)間及方式不同存在差異［18-19］。本研究發(fā)現(xiàn)NK處理土壤TP含量在試驗(yàn)前15年呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，之后基本保持穩(wěn)定；土壤Olsen-P含量呈緩慢下降趨勢(shì)，與許多長(zhǎng)期定位試驗(yàn)研究結(jié)果基本一致［11-12，15］。這可能是由于不施磷肥條件下作物依靠土壤中有機(jī)或無(wú)機(jī)物釋放的磷供其生長(zhǎng)，導(dǎo)致土壤中的磷素不斷消耗，致使土壤磷素降低；而葉會(huì)財(cái)?shù)龋?］認(rèn)為長(zhǎng)期不施磷肥，水稻土的全磷基本處于持平狀態(tài)，有效磷略有增加，僅施氮鉀肥土壤有效磷基本保持不變，這可能是因?yàn)椴皇┓蕳l件下緩效性磷能釋放出有效磷，使緩效性磷與有效磷出現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡，而且灌溉或者降雨也可能補(bǔ)充了磷素，磷素保持相對(duì)的穩(wěn)定［20-21］。施磷處理土壤中TP含量隨試驗(yàn)?zāi)晗扪娱L(zhǎng)呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，年均增加速率為0.009～0.028 g·kg-1，這與大部分研究結(jié)果一致［13，18，20，22］。SNPK處理土壤TP和Olsen-P含量年增加速率均高于NPK處理，這與劉盼盼等［23］研究結(jié)果一致，這可能由于秸稈還田為微生物提供了豐富的碳源，進(jìn)而提高土壤微生物及相關(guān)酶活性，使磷素養(yǎng)分礦化分解加快［24］；另外，投入的秸稈磷素對(duì)Ca8-P抑制作用高于化學(xué)磷素，因此，較多的磷素轉(zhuǎn)化為土壤全磷［8］。1.5MNPK處理土壤TP隨試驗(yàn)?zāi)晗扪娱L(zhǎng)呈增加趨勢(shì)，而Olsen-P含量在前13年試驗(yàn)表現(xiàn)為較強(qiáng)的效應(yīng)，呈快速上升趨勢(shì)，當(dāng)Olsen-P含量達(dá)到一定高值后有2～3年的維持階段，隨后12年Olsen-P含量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)；這可能是因?yàn)橐环矫娲罅客度胗袡C(jī)肥，隨試驗(yàn)?zāi)晗薜难娱L(zhǎng)，磷素不斷累積，增加了磷素向下遷移量或徑流遷移出土體的風(fēng)險(xiǎn)［25-26］；另一方面，由于試驗(yàn)13年后Olsen-P含量達(dá)到高值（82 mg·kg-1），若要維持或增加Olsen-P含量，可能需要保持該施磷量或投入更高施磷量，但本試驗(yàn)在Olsen-P含量達(dá)到高值后磷素平均投入量由210 kg·hm-2減少到110 kg·hm-2，這 可能導(dǎo)致Olsen-P含量下降。類似地，魯艷紅等［18］認(rèn)為，化肥配施有機(jī)肥處理土壤中有效磷含量提高到一定程度后，再繼續(xù)施磷肥其變化緩慢或者無(wú)明顯變化。

3.2 土壤磷素平衡對(duì)土壤磷素的影響

許多研究表明土壤磷素與磷累積盈虧呈正相關(guān)，可預(yù)測(cè)不同施肥條件下土壤TP中或Olsen-P含量的變化趨勢(shì)［9-12，27］。Cao等［28］在8個(gè)不同長(zhǎng)期試驗(yàn)點(diǎn)研究發(fā)現(xiàn)施用化肥磷素每盈余100 kg·hm-2，土壤Olsen-P含 量 提 高1.6～5.7 mg·kg-1。本 研究中NK處理土壤磷每虧損100 kg·hm-2，土壤TP和Olsen-P含 量 分 別 降 低0.022 g·kg-1、0.19 mg·kg-1。NPK、SNPK處理總磷投入量相近，土壤磷素每盈余100 kg·hm-2，土壤TP含量分別提高0.04、0.06 g·kg-1，土壤Olsen-P含量分別提高1.94、2.13 mg·kg-1，這表明單位磷素盈余量氮磷鉀化肥配施秸稈還田處理對(duì)土壤Olsen-P含量提升效果優(yōu)于氮磷鉀化肥，這可能是氮磷鉀化肥配施秸稈還田促使土壤中有機(jī)磷轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)磷，增加土壤中無(wú)機(jī)磷含量，而且秸稈還田還可以減緩磷素遷移［8，10］。楊軍等［27］在長(zhǎng)期定位試驗(yàn)單施氮磷鉀化肥條件下發(fā)現(xiàn)土壤中磷素每盈余100 kg·hm-2，Olsen-P含量增加1.75 mg·kg-1。本研究結(jié)果在前人研究結(jié)果的范圍內(nèi)，這還表明不同土壤類型或不同施肥條件下對(duì)土壤Olsen-P含量的增加影響較大。

氮磷鉀化肥配施有機(jī)肥（MNPK、1 .5 MNPK）與NPK處理相比磷素投入量有較大幅度提高，土壤磷素變化與總磷量有很大關(guān)系，但其土壤磷素每盈余100 kg·hm-2，土壤TP和Olsen-P含量平均增加0.33 g·kg-1和2.97 mg·kg-1，提高幅度分別是氮磷鉀化肥處理的8.2、1.5倍，這表明單位磷素盈余量氮磷鉀化肥配施有機(jī)肥處理對(duì)磷素提升效果高于施氮磷鉀化肥（NPK）處理，這可能由于有機(jī)肥能促進(jìn)磷活化，提高活性磷含量，增加了磷在土壤中的循環(huán)，并且有機(jī)肥中的有機(jī)磷易于磷的分解釋放［22］。但樊紅柱等［11］和張國(guó)榮等［29］研究認(rèn)為單施化肥處理比化肥配施有機(jī)肥提高更多Olsen-P的含量；造成這一矛盾的原因，一方面是有機(jī)肥對(duì)磷的固定速度遠(yuǎn)大于磷有效化的速度，另一方面是水旱交替條件下更易促進(jìn)磷向下淋溶［30-31］。楊振興等［16］研究表明長(zhǎng)期有機(jī)無(wú)機(jī)配施，土壤累積磷盈余與有效磷含量變化呈正相關(guān)，土壤有效磷增加量隨磷素累積量增加而增加。本試驗(yàn)中，1.5MNPK處理土壤TP增量隨累積磷盈余增加呈現(xiàn)先緩慢增加后快速增加，而Olsen-P增量試驗(yàn)前13年隨累積磷盈余呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，之后呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，其原因可能是試驗(yàn)前13年1.5MNPK處理大量投入磷素，平均投入量約210 kg·hm-2，平均磷素表觀盈余高達(dá)158 kg·hm-2，有效磷含量提高到82 mg·kg-1；之后磷素投入減少，平均投入量約110 kg·hm-2，導(dǎo)致土壤平均磷素表觀盈余減少為48.0 kg·hm-2，因此可轉(zhuǎn)化成的有效磷量減少，而作物攜出磷量基本不變，消耗的有效磷不變，因此土壤中原有的有效磷被消耗。另外，黃晶等［7］研究中也發(fā)現(xiàn)磷素的變化量與磷素平衡（磷素投入量減去作物攜出量）之間關(guān)系密切，表觀平衡表現(xiàn)少量盈余時(shí)有效磷變化緩慢，如果要提高土壤有效磷水平，僅有少量磷素盈余是不足的，可能需要一定量盈余才能維持或提高土壤有效磷含量；這一結(jié)果也說(shuō)明了在評(píng)價(jià)施肥量是否足夠時(shí)，要綜合考慮磷素表觀平衡和土壤磷素肥力這兩方面的因素。

4 結(jié)論

長(zhǎng)期施用氮磷鉀化肥、氮磷鉀化肥配施有機(jī)肥或者秸稈還田均能夠促進(jìn)潮土區(qū)土壤全磷和有效磷含量提升。NPK、SNPK、MNPK、1.5MNPK土壤平均表觀盈余分別為11.9、15.1、69.1、94.5 kg·hm-2，氮磷鉀化肥配施有機(jī)肥土壤盈余磷量高于氮磷鉀化肥和氮磷鉀化肥配施秸稈還田；土壤全磷、有效磷變化量與土壤磷盈虧密切相關(guān)，磷素每盈余100 kg·hm-2，土壤TP含量提高0.04～0.33 g·kg-1，土壤Olsen-P含量提高1.94～2.97 mg·kg-1，而且氮磷鉀化肥配施有機(jī)肥或者秸稈還田更有利土壤磷素的累積。