《养分资源管理》课程授课教案（讲义）第四章 磷素资源特征与磷素管理

养分资源管理课程讲义：第四章磷素资源特征与磷素管理 第四章 磷素资源特征与磷素管理 第一节磷素资源特征 一、磷素资源的组成 (一)土壤磷素资源 我国土壤磷含量在0.017%-0.109%之间，大部分土壤中磷的含量为0.043%-0.066%。 建国以来的相当长时间里，我国缺磷土壤面积呈逐年增加的趋势。李庆逵(1992)指出，我 国缺磷土壤面积从1957年27%升至1983年的70%。而1994年，《中国肥料》一书指出， 我国缺碳土壤面积大约占耕地总面积的四分之三左右，严重缺磷的约占40%（中国农科院 土壤肥料研究所，1994)。长江以北地区土壤大部分缺磷，尤以黄淮海地区更为突出，严重 缺磷面积占三分之二。由全国第二次土壤普查资料编著的《中国土壤》一书，计算得出我国 约有77%的土壤缺磷，47%的土壤严重缺磷。然而，自80年代初第二次全国土壤普查之后， 二十年来缺乏大面积、系统的士壤调查，因此，对目前的士壤磷素状况缺乏宏观上的把握。 另一方面，由于磷肥在地区间分配极不均衡，亦可能对土壤磷素状况产生很大的影响，例如 1998年我国磷肥施用水平在经济发达的地区江苏、山东、福建等省份单位播种面积施磷量 都超过80kga,而经济相对落后的内蒙、青海、西藏等省份单位播种面积施磷量不及40kgh: (陈新平，2000)。 (二)肥料磷 1994年我国磷肥的生产量达497万吨(P20),而磷肥的使用量却达925万吨(P0) (林葆等，1997)。到1998年我国磷肥施用量已达到较高的水平，为956.9万吨(P05), 单位耕地面积磷肥施用量己达96.4kghm(P0),单位播种面积磷肥施用量达60,8kgh (P,0)(陈新平等，2000a)。长期以来，我国磷肥的生产一直不能满足需求，这是由于我 国磷矿资源明显不足，且又多集中于西南和中南部地区，交通运输不便，在这种情况下，国 家不得不花费一大笔资金用于进口磷肥以满足粮食生产的需要，到目前为止我国磷肥仍然大 量依靠进口。1997年我国磷肥总消费量为910万吨，其中国内生产650万吨，进口260万

养分资源管理课程讲义：第四章 磷素资源特征与磷素管理 64 第四章 磷素资源特征与磷素管理 第一节 磷素资源特征 一、磷素资源的组成 （一）土壤磷素资源 我国土壤磷含量在 0.017%-0.109% 之间，大部分土壤中磷的含量为 0.043%-0.066%。 建国以来的相当长时间里，我国缺磷土壤面积呈逐年增加的趋势。李庆逵（1992）指出，我 国缺磷土壤面积从 1957 年 27%升至 1983 年的 70%。而 1994 年，《中国肥料》一书指出， 我国缺磷土壤面积大约占耕地总面积的四分之三左右，严重缺磷的约占 40%（中国农科院 土壤肥料研究所，1994）。长江以北地区土壤大部分缺磷，尤以黄淮海地区更为突出，严重 缺磷面积占三分之二。由全国第二次土壤普查资料编著的《中国土壤》一书，计算得出我国 约有 77%的土壤缺磷，47%的土壤严重缺磷。然而，自 80 年代初第二次全国土壤普查之后， 二十年来缺乏大面积、系统的土壤调查，因此，对目前的土壤磷素状况缺乏宏观上的把握。 另一方面，由于磷肥在地区间分配极不均衡，亦可能对土壤磷素状况产生很大的影响，例如 1998 年我国磷肥施用水平在经济发达的地区江苏、山东、福建等省份单位播种面积施磷量 都超过 80kg/ha，而经济相对落后的内蒙、青海、西藏等省份单位播种面积施磷量不及 40kg/ha （陈新平，2000）。 （二）肥料磷 1994 年我国磷肥的生产量达 497 万吨（P2O5），而磷肥的使用量却达 925 万吨（P2O5） （林葆等，1997）。到 1998 年我国磷肥施用量已达到较高的水平，为 956.9 万吨（P2O5）， 单位耕地面积磷肥施用量已达 96.4kg/ha（P2O5），单位播种面积磷肥施用量达 60.8kg/ha （P2O5）（陈新平等，2000a）。长期以来，我国磷肥的生产一直不能满足需求，这是由于我 国磷矿资源明显不足，且又多集中于西南和中南部地区，交通运输不便，在这种情况下，国 家不得不花费一大笔资金用于进口磷肥以满足粮食生产的需要，到目前为止我国磷肥仍然大 量依靠进口。1997 年我国磷肥总消费量为 910 万吨，其中国内生产 650 万吨，进口 260 万 吨

养分资源管理课程讲义：第四章磷素资源特征与磷素管理 我国有机肥磷的施用量呈上升趋势，目前己达300万吨以上，但有机肥磷在肥料磷中 我国有机肥的施用量 年份有机P,0(万吨)占磷肥比例(%) 1949 79.0 100 122.6 03 292.5 (中国肥料) 所占的比例逐年下降。 (三)其它来源的磷 雨水对磷的输入量相比氮素要小一个数量级但变幅更大磷极易为土壤吸持，因此土壤 或施入土壤中的磷几乎不会进入大气大气中磷的来源主要是化肥工业生产中磷矿石的燃烧 如熟化过磷酸钙湿粒干燥过程中，干燥尾气带出一部分粉尘，而大部分会随干湿沉降返回陆地 表面。统计结果显示，降雨输入到农田系统的磷量变动在0.02-0.6kga,部分地区甚至未检测 (痕量)出雨水中含有磷素。这说明降雨输入到农田系统的磷量是很少的。 很多资料表明，灌溉输入的磷量也是相当少的。 二、磷素资源特征 (一)土壤磷库总量大但有效性低 (二)肥料磷资源有限 (三)磷肥具有长期的后效 磷肥施入土壤以后，随一系列的转化和吸附沉淀过程可以由原来的磷酸一钙转变为磷 酸二钙、磷酸八钙以及铁铝磷酸盐等无机磷化物，当然，也有一部分可经士壤中的微生物同 化作用进入有机磷库。许多研究表明磷肥施入土壤后主要影响士壤中无机磷的组分。在这些 研究中指出，通常磷肥的施用对士壤无机磷组分的影响最大，施用磷肥可显著扩大士壤中的 Ca-P、Cas-P、AlP和FeP等组分，而对难溶的无机磷源Ca1o-P和OP的影响很小。因此 对大多数士壤而言，持续的磷肥施用可直接扩大土壤有效磷库，提高士壤的供磷能力，而且

养分资源管理课程讲义：第四章 磷素资源特征与磷素管理 65 我国有机肥磷的施用量呈上升趋势，目前已达 300 万吨以上，但有机肥磷在肥料磷中 所占的比例逐年下降。 （三）其它来源的磷 雨水对磷的输入量相比氮素要小一个数量级,但变幅更大.磷极易为土壤吸持,因此土壤 或施入土壤中的磷几乎不会进入大气.大气中磷的来源主要是化肥工业生产中磷矿石的燃烧, 如熟化过磷酸钙湿粒干燥过程中,干燥尾气带出一部分粉尘,而大部分会随干湿沉降返回陆地 表面。统计结果显示,降雨输入到农田系统的磷量变动在 0.02~0.6kg/ha,部分地区甚至未检测 (痕量)出雨水中含有磷素。这说明降雨输入到农田系统的磷量是很少的。 很多资料表明，灌溉输入的磷量也是相当少的。 二、磷素资源特征 （一）土壤磷库总量大但有效性低 （二）肥料磷资源有限 （三）磷肥具有长期的后效 磷肥施入土壤以后，随一系列的转化和吸附-沉淀过程可以由原来的磷酸一钙转变为磷 酸二钙、磷酸八钙以及铁铝磷酸盐等无机磷化物，当然，也有一部分可经土壤中的微生物同 化作用进入有机磷库。许多研究表明磷肥施入土壤后主要影响土壤中无机磷的组分。在这些 研究中指出，通常磷肥的施用对土壤无机磷组分的影响最大，施用磷肥可显著扩大土壤中的 Ca2-P、Ca8-P、Al-P 和 Fe-P 等组分，而对难溶的无机磷源 Ca10-P 和 O-P 的影响很小。因此 对大多数土壤而言，持续的磷肥施用可直接扩大土壤有效磷库，提高土壤的供磷能力，而且 我国有机肥的施用量 年份 有机P2O5（万吨） 占磷肥比例（%） 1949 79.0 100 1957 122.6 96 1965 138.2 72 1975 193.8 55 1980 206.4 42 1983 216.7 36 1990 292.5 31 (中国肥料）

养分资源管理课程讲义：第四章磷素资源特征与磷素管理 土壤的硫素收支盈余额越大，此种作用也愈显著。 虽然磷肥的当季利用率仅为10%~25%左右，每年施入的磷肥大约有75%90%的磷在土 壤中积累起来，但是这些大量积累在土壤中的肥料磷，即积累态磷，仍然有较高的有效性， 即磷肥后效作用大。如鲁如坤等(1995)对江西省红壤与河南省湖土上磷肥的表观积累利用 率的研究表明，一季施磷连种三季的积累利用率在不同用量时在两种士壤上达到27.8% 48.9%。在固定磷能力甚强的红壤上磷肥的表观积累利用率可达到68.7%。土壤中的积累态 磷之所以有较高的有效性，是因为施用磷肥后，即使在固磷能力很强的红壤中大部分积累态 磷仍然存在于可被作物利用的形态之中（鲁如坤等，1997）。沈善敏(1992)研究中指出施 入土壤中的磷5一10年内积累利用率可达45%左右。由此可见，士壤中残留的磷肥能被后 茬作物持续吸收利用，从而使过去认为土壤固定的磷不再有效的观点得到了根本纠正

养分资源管理课程讲义：第四章 磷素资源特征与磷素管理 66 土壤的磷素收支盈余额越大，此种作用也愈显著。 虽然磷肥的当季利用率仅为 10%~25%左右，每年施入的磷肥大约有 75%~90%的磷在土 壤中积累起来, 但是这些大量积累在土壤中的肥料磷，即积累态磷，仍然有较高的有效性， 即磷肥后效作用大。如鲁如坤等（1995）对江西省红壤与河南省潮土上磷肥的表观积累利用 率的研究表明，一季施磷连种三季的积累利用率在不同用量时在两种土壤上达到 27.8%— 48.9%。在固定磷能力甚强的红壤上磷肥的表观积累利用率可达到 68.7%。土壤中的积累态 磷之所以有较高的有效性，是因为施用磷肥后，即使在固磷能力很强的红壤中大部分积累态 磷仍然存在于可被作物利用的形态之中（鲁如坤等，1997）。沈善敏（1992）研究中指出施 入土壤中的磷 5—10 年内积累利用率可达 45%左右。由此可见，土壤中残留的磷肥能被后 茬作物持续吸收利用，从而使过去认为土壤固定的磷不再有效的观点得到了根本纠正

养分资源管理课程讲义：第四章磷索资源特征与瞬素管理 第二节磷素资源优化管理策略之一一一磺肥的合理施用 一、影响磷肥肥效的因素 众所周知，磷肥的当季利用率低。据试验，在粮食作物施肥较合理的情况下，磷肥的当 季利用率一般为10%~25%，约为氮肥的1/3，每公斤P,05增产粮食6-8kg（鲁如坤等，1990： 林继雄等，1995：林葆等，1992)。通常认为磷肥利用率低的原因有二。原因之一是磷素在 土壤中极易被固定。磷肥施入土壤以后会很快被固定而使其有效性衰减，这种衰减可能导致 产量下降或肥效降低，但同时磷的积累利用率仍可以很高。磷素利用率低的原因之二为磷在 土壤中扩散缓慢，如磷酸根离子在红壤中的扩散系数(D)一般仅1.8109一4.610厘 米2秒，而根系直接接触的士体，一般又只占耕层士壤体积的4%一10%，这样作物也就 很难利用根系接触不到的那一部分土壤中的磷。 正是由于磷酸根离子极易为土壤所吸附固定以及磷在土壤中的扩散系数极小和土壤溶 液中的碳浓度极低（通常低于10mol)等原因，当磷肥施入土壤中后，很难发生移动，。 磷肥施入土装后主要集中在表层土壤中，这使生长在土壤深层的根系接触的磷素少，因而吸 收的少，使磷肥的利用率较低。 磷肥的肥效与利用率还与其它许多因素有关。硫肥的利用率与作物的种类有关。由于不 同基因型作物对营养的要求不同及吸收、利用机制有差异，这造成了不同作物对肥料的利用 率有所不同。有些作物可有效利用那些较难溶的化学形态磷，这些作物对磷肥的反应小，施 入磷肥利用率低。对于轮作中的两种作物而言，将肥料施于哪一种作物上（也就是肥料的分 配问题)也对作物的产量有一定的影响。在轮作中应将磷肥施于那些对难溶性磷利用能力低 的作物上，而使后季活化养分能力强的作物利用其后效，这将有利于提高磷肥的利用率。 另外，季节的变换，如温度和水分的状况可影响土壤或残余磷的有效性，造成作物对磷 肥的利用能力不同。孙政才(1997)的研究表明，周年土壤有效碳的变化呈现出“冬低夏高” 的特点。张爱君等(2000)对冬小麦/夏玉米轮作的研究中指出，无论是施磷还是不施磷或 施磷多少，土壤速效磷受温度的影响而呈现出“秋低夏高”的养分特点，且随土壤肥力的提 高而愈加明显，18年平均夏季（小麦收获后）含量要比秋季（玉米收获后）高出10.3mgkg。 因而在轮作中磷肥的施用应考虑这一特点，将磷肥优先施于生长于低温条件下的作物上，而 使生长于高温的后季作物利用磷肥的后效，这也有助于提高磷肥的利用率。 磷肥肥效还与土壤速效磷的丰缺有关。由于八十年代进行的推荐施肥研究中采用二次模 型计算磷肥施用量往往导致推荐用量过高，北京地区每年施用大量磷肥，导致京郊土壤有效 磷含量逐年增高。据调查，北京市粮田土壤速效磷含量很多已超过30 mg P/kg。.刘善江等 61

养分资源管理课程讲义：第四章 磷素资源特征与磷素管理 67 第二节 磷素资源优化管理策略之一――磷肥的合理施用 一、 影响磷肥肥效的因素 众所周知，磷肥的当季利用率低。据试验,在粮食作物施肥较合理的情况下，磷肥的当 季利用率一般为 10%~25%，约为氮肥的 1/3，每公斤 P2O5 增产粮食 6-8kg（鲁如坤等，1990； 林继雄等，1995；林葆等，1992）。通常认为磷肥利用率低的原因有二。原因之一是磷素在 土壤中极易被固定。磷肥施入土壤以后会很快被固定而使其有效性衰减，这种衰减可能导致 产量下降或肥效降低，但同时磷的积累利用率仍可以很高。磷素利用率低的原因之二为磷在 土壤中扩散缓慢，如磷酸根离子在红壤中的扩散系数（D）一般仅 1.8 10-9 — 4.6 10-13 厘 米 2 /秒，而根系直接接触的土体，一般又只占耕层土壤体积的 4% — 10%，这样作物也就 很难利用根系接触不到的那一部分土壤中的磷。 正是由于磷酸根离子极易为土壤所吸附固定以及磷在土壤中的扩散系数极小和土壤溶 液中的磷浓度极低（通常低于 10-4mol/L）等原因，当磷肥施入土壤中后，很难发生移动，。 磷肥施入土壤后主要集中在表层土壤中，这使生长在土壤深层的根系接触的磷素少，因而吸 收的少，使磷肥的利用率较低。 磷肥的肥效与利用率还与其它许多因素有关。磷肥的利用率与作物的种类有关。由于不 同基因型作物对营养的要求不同及吸收、利用机制有差异，这造成了不同作物对肥料的利用 率有所不同。有些作物可有效利用那些较难溶的化学形态磷，这些作物对磷肥的反应小，施 入磷肥利用率低。对于轮作中的两种作物而言，将肥料施于哪一种作物上（也就是肥料的分 配问题）也对作物的产量有一定的影响。在轮作中应将磷肥施于那些对难溶性磷利用能力低 的作物上，而使后季活化养分能力强的作物利用其后效，这将有利于提高磷肥的利用率。 另外，季节的变换，如温度和水分的状况可影响土壤或残余磷的有效性，造成作物对磷 肥的利用能力不同。孙政才（1997）的研究表明，周年土壤有效磷的变化呈现出“冬低夏高” 的特点。张爱君等（2000）对冬小麦/夏玉米轮作的研究中指出，无论是施磷还是不施磷或 施磷多少，土壤速效磷受温度的影响而呈现出“秋低夏高”的养分特点，且随土壤肥力的提 高而愈加明显，18 年平均夏季（小麦收获后）含量要比秋季（玉米收获后）高出 10.3mg/kg。 因而在轮作中磷肥的施用应考虑这一特点，将磷肥优先施于生长于低温条件下的作物上，而 使生长于高温的后季作物利用磷肥的后效，这也有助于提高磷肥的利用率。 磷肥肥效还与土壤速效磷的丰缺有关。由于八十年代进行的推荐施肥研究中采用二次模 型计算磷肥施用量往往导致推荐用量过高，北京地区每年施用大量磷肥，导致京郊土壤有效 磷含量逐年增高。据调查，北京市粮田土壤速效磷含量很多已超过 30mg P/kg。刘善江等

养分资源管理课程讲义：第四章磷素资源特征与磷素管理 (1998)研究表明，随若磷肥施用量的增加，在不同有效磷含量的土壤上增产趋势不同，当 土壤有效磷含量低于30mgP/g时，施用磷肥有效，当土壤有效磷高于30 mgP/kg时，施用 磷肥无效。这说明，随若施磷量的增加，土壤磷素有较多的积累，造成磷肥肥效下降。因而 在长期的肥料试验中，要使作物对肥料有最佳的反应应定期测试士壤中的磷素以调整施肥 量。但也有例外情况，即在速效磷含量较高的正常年景，施用磷肥无效地块，在天气条件不 好的年景施用磷肥却又可能显出效果。如河北省土壤肥料研究所在保定的试验表明（刘宗盛 等，1981)，在土壤速效磷含量为13 ngP/kg的地块，从1974年秋播开始已连续两年施磷无 效，但在1976年冬到1977年春，气候反常，小麦越冬期间天气严寒且少雨雪，施磷肥或磷 钾肥配施表现出一定的增产效果，其后几年连续施用磷肥，其增产又不显著。可见土壤速效 磷与肥效关系是对正常年份而言，而对于一些早涝年份，即使在土壤速效磷含量较高，通常 认为不缺磷田块，由于增施磷肥能提高作物抗逆能力，也可使肥效提高。Poer(1970)也指 出，当士壤中含速效磷高时有助于减少寒冷士温对大麦产量的影响。 二、肥料效应函数法确定磷肥最佳用量 肥料效应函数模型的种类很多，包括多项式、指数方程、逆多项式、两条相交直线效应 方程等。其中，国内外目前最常用的为二次多项式函数模型。王兴仁等(1998)指出，目前 我国在应用施肥模型进行推荐施肥中还存在许多问题，如广泛采用二次多项式模型往往使推 荐施肥量偏高：试验因素较多，使试验方案难以实施，还容易产生异常试验结果：试验因素 水平较少，不能正确揭示肥料效应变化趋势：应用边际分析时忽视了函数极值判别和产投比 等。另外，也有许多的研究表明应用二次多项式模型对禾谷类作物进行氨肥推荐使推荐施肥 量偏高，而采用线形加平台和二次型加平台模型会使推荐施肥量更为优化。王兴仁等(1994) 指出采用二次多项式模型进行磷肥的推荐也常常使磷肥的施用量偏高。这主要是由于氨磷钾 具有不同的养分资源特征和产量效应特点。因此磷肥的推荐应重在使作物持续高产条件下， 进行士壤与作物养分供求关系的施肥调控，可以采用恒量监控法（王兴仁等，1995a),不一 定非要建立磷肥的施肥模型不可。由此可知，对不同的养分肥料应选择不同的模型或采用不 同的推荐施肥方法。 三、土壤磷素测试与磷肥推荐 (一)主要方法介绍

养分资源管理课程讲义：第四章 磷素资源特征与磷素管理 68 （1998）研究表明，随着磷肥施用量的增加，在不同有效磷含量的土壤上增产趋势不同，当 土壤有效磷含量低于 30mg P/kg 时，施用磷肥有效，当土壤有效磷高于 30mg P/kg 时，施用 磷肥无效。这说明，随着施磷量的增加，土壤磷素有较多的积累，造成磷肥肥效下降。因而 在长期的肥料试验中，要使作物对肥料有最佳的反应应定期测试土壤中的磷素以调整施肥 量。但也有例外情况，即在速效磷含量较高的正常年景，施用磷肥无效地块，在天气条件不 好的年景施用磷肥却又可能显出效果。如河北省土壤肥料研究所在保定的试验表明（刘宗盛 等，1981），在土壤速效磷含量为 13mg P/kg 的地块，从 1974 年秋播开始已连续两年施磷无 效，但在 1976 年冬到 1977 年春，气候反常，小麦越冬期间天气严寒且少雨雪，施磷肥或磷 钾肥配施表现出一定的增产效果，其后几年连续施用磷肥，其增产又不显著。可见土壤速效 磷与肥效关系是对正常年份而言，而对于一些旱涝年份，即使在土壤速效磷含量较高，通常 认为不缺磷田块，由于增施磷肥能提高作物抗逆能力，也可使肥效提高。Power (1970) 也指 出，当土壤中含速效磷高时有助于减少寒冷土温对大麦产量的影响。 二、 肥料效应函数法确定磷肥最佳用量 肥料效应函数模型的种类很多，包括多项式、指数方程、逆多项式、两条相交直线效应 方程等。其中，国内外目前最常用的为二次多项式函数模型。王兴仁等（1998）指出，目前 我国在应用施肥模型进行推荐施肥中还存在许多问题，如广泛采用二次多项式模型往往使推 荐施肥量偏高；试验因素较多，使试验方案难以实施，还容易产生异常试验结果；试验因素 水平较少，不能正确揭示肥料效应变化趋势；应用边际分析时忽视了函数极值判别和产投比 等。另外，也有许多的研究表明应用二次多项式模型对禾谷类作物进行氮肥推荐使推荐施肥 量偏高，而采用线形加平台和二次型加平台模型会使推荐施肥量更为优化。王兴仁等（1994） 指出采用二次多项式模型进行磷肥的推荐也常常使磷肥的施用量偏高。这主要是由于氮磷钾 具有不同的养分资源特征和产量效应特点。因此磷肥的推荐应重在使作物持续高产条件下， 进行土壤与作物养分供求关系的施肥调控，可以采用恒量监控法（王兴仁等，1995a），不一 定非要建立磷肥的施肥模型不可。由此可知，对不同的养分肥料应选择不同的模型或采用不 同的推荐施肥方法。 三、土壤磷素测试与磷肥推荐 （一）主要方法介绍

养分资源管理课程讲义：第四章磷素资源特征与磷素管理 土壤有机磷占全磷量20一30%，东北黑土尽管有机磷占60一80，但由于气候寒冷，有机 磷矿化缓慢，因此不是速效磷的主要形态，对于大多数土壤（寒带、温带），无机磷是土壤 速效磷的主要来源，只有热带森林土壤含有机质很多且分解讯速，此时土壤有机磷才成为土 壤速效磷的主要来源 张守墩(1988)认为，水稻土p<5.5,磷的形态以FcP,A-P为主，55~65以Fe-P 为主，6.5以Ca-P为主。 几十年来，各国学者提出的有效磷浸提剂有40多种，目前国内常用的有： 1、Olsen法 在美国50个州中，至70年代中期，西北部与西部石灰性土壤的9个州均规定用01sn法 来提取速效磷，在我国西北与华北石灰性土壤上，O1sc-P均与参比标准之间具有良好的相 关性。 在水稻土上，张守敏(1965,1977)认为0lsn法适用于中性至微酸性水稻土。 周鸣铮(1988)：在酸性不太强的早地土壤与酸性较强的水稻土上，本法可应用，但在 酸性较强的红壤旱地，特别在砖红桌，赤红壤地带，本法不甚适宜 2、Bry法 Bray-l法已成为酸性，中性土壤速效P的通用方法，石灰性土壤上，Bray-似也可用。 3、Al-Abbas?法 本法特别适用于少7的士壤，对于酸性士壤，本法不如酸性提取剂。 4、酸性联合提取剂：(Mehlich,1945) Mehlich-l同时提P、K、Cu、Zen、Mn、Fe 对酸性土壤可取，不适用石灰性土，在美国东南部十个州为良好的P,K联合提取剂。 Mehlich-Ⅲ同时适用于酸性土，也适于石灰性土。 同时提取P、K、Ca、Mg、Na,Mh,Fe,Zn,Cu共9种元素。 5、阴离子交换数脂膜法 (二)我国主要士类速效P提取方法 1、酸性土壤 ●砖红壤与赤红壤FePA-P Bray-l ·丘陵红壤早耕地与温带酸性土壤，APCa-P为主Mehlich-I Bray-l ·寒温带酸性土壤（灰化土，白浆土，黑土，草甸土）Olsen Bray-1

养分资源管理课程讲义：第四章 磷素资源特征与磷素管理 69 土壤有机磷占全磷量20—30%，东北黑土尽管有机磷占60—80，但由于气候寒冷，有机 磷矿化缓慢，因此不是速效磷的主要形态，对于大多数土壤（寒带、温带），无机磷是土壤 速效磷的主要来源，只有热带森林土壤含有机质很多且分解讯速, 此时土壤有机磷才成为土 壤速效磷的主要来源 张守敬（１９８８）认为，水稻土pH6.5以Ca-P为主。 几十年来，各国学者提出的有效磷浸提剂有40多种，目前国内常用的有： 1、Olsen 法 在美国50个州中，至70年代中期，西北部与西部石灰性土壤的9个州均规定用Olsen 法 来提取速效磷，在我国西北与华北石灰性土壤上，Olsen -P均与参比标准之间具有良好的相 关性。 在水稻土上，张守敬（1965,1977）认为Olsen法适用于中性至微酸性水稻土。 周鸣铮（1988）：在酸性不太强的旱地土壤与酸性较强的水稻土上，本法可应用，但在 酸性较强的红壤旱地，特别在砖红壤，赤红壤地带，本法不甚适宜。 2、Bray法 Bray-I法已成为酸性，中性土壤速效P的通用方法，石灰性土壤上，Bray-I似也可用。 3、Al-Abbas法 本法特别适用于pH>7的土壤，对于酸性土壤，本法不如酸性提取剂。 4、酸性联合提取剂：（Mehlich,1945） Mehlich-I 同时提P、K、Cu、Zen、Mn 、Fe 对酸性土壤可取, 不适用石灰性土, 在美国东南部十个州为良好的P,K联合提取剂。 Mehlich-III 同时适用于酸性土，也适于石灰性土。 同时提取 P、K、Ca、Mg 、Na, Mn, Fe, Zn, Cu共９种元素。 5、阴离子交换数脂膜法 （二）我国主要土类速效Ｐ提取方法 1、酸性土壤 ⚫ 砖红壤与赤红壤Ｆe-P Al-P Bray-I ⚫ 丘陵红壤旱耕地与温带酸性土壤，Al-P Ca-P为主 Mehlich-I Bray-1 ⚫ 寒温带酸性土壤（灰化土, 白浆土，黑土，草甸土） Olsen Bray-1

养分资源管理课程讲义：第四章磷素资源特征与磷素管理 2、石灰性土壤Olsen Bray-1(1:50)可用于酸性土与轻石灰性土交错区 3、水稻土Fe-P、A-P、CaP、目前趋向Olsen法。 四、磷营养诊断与磷肥推荐 目前己有大量的研究工作得出了不同作物在满足正常生长条件下体内磷的含量范围。测 试的指标主要集中在全磷和无机磷上。 由于磷肥在土壤中的养分特点与氮肥有所不同，不象氮肥那样易于损失，为了节省人力、 物力、财力，在大田作物上，磷肥往往是在作物播种以前作为基肥一次施入土壤中，因而大 田作物上磷肥的施用很少用营养诊断法来单独指导施肥。但在园艺类作物上，磷营养诊断是 磷肥推荐的一个有效工具。 五、磷肥恒量监控施肥法 1994年，王兴仁等在一书中提出“磷肥施用量应主要由肥料长 期定位试验确定和监控，并且可以在一定施肥范围和施肥时期内保持相对稳定，而不必过分 计较一时一地的养分得失”。之后，1995年将其定名为“恒量施肥监控法”（王兴仁等， 1995)。恒量施肥监控施肥法的基本含义是，通过肥料长期定位试验，找出能将土壤速效磷 含量持续控制在临界水平范用内的施磷量，以此作为施肥建议，并在一定的时空范围内保持 用量的相对稳定。这里临界水平是指能获得持续高产的最低士壤速效磷含量，它主要与作物 种类或种植制度有关。恒量是指对给定的作物或种植制度，在一定的农业生态区域内的非逆 境土壤上，及在产量水平尚未得到显著提高的一个相当长的时期内，施肥量不因士壤肥力水 平不同或年度、轮作周期差异而改变。监控是指肥量不变是相对的，恒量的时空范围需由士 壤测试进行监控， 在文章中，作者对这一方法的科学性和可行性从理论上和实践上两个方面进行了充分的 论证。其认为从理论上讲，这是由磷素的土壤养分资源特征和产量效应特征决定的，过量施 用磷肥，在提高土壤速效磷含量的同时也增加了土壤溶液态磷向活性磷库的转化，但产量却 不在增加，肥料效益下降，且磷肥在士壤中由较大的后效，因此，通过长期定位试验应该并 可以找到一个即能获得作物持续高产又能维持土壤长期供肥能力的最佳施肥量：另外，一定 范围内的过量施磷除了可能引起其它营养元素供应失调或因发生土壤侵蚀而导致地面水“言 营养化”外，不会象过量施氮那样造成作物减产和产品品质的下降，这使得应用肥料效应函 数法和边际分析法确定的经济合理施磷量的推荐施肥量明显偏高。在实践上，国内外有大量

养分资源管理课程讲义：第四章 磷素资源特征与磷素管理 70 2、石灰性土壤Olsen Bray-1（1：50）可用于酸性土与轻石灰性土交错区。 3、水稻土Fe-P、 Al-P、 Ca-P、目前趋向Olsen法。 四、磷营养诊断与磷肥推荐 目前已有大量的研究工作得出了不同作物在满足正常生长条件下体内磷的含量范围。测 试的指标主要集中在全磷和无机磷上。 由于磷肥在土壤中的养分特点与氮肥有所不同，不象氮肥那样易于损失，为了节省人力、 物力、财力，在大田作物上，磷肥往往是在作物播种以前作为基肥一次施入土壤中，因而大 田作物上磷肥的施用很少用营养诊断法来单独指导施肥。但在园艺类作物上，磷营养诊断是 磷肥推荐的一个有效工具。 五、磷肥恒量监控施肥法 1994 年，王兴仁等在> 一书中提出“磷肥施用量应主要由肥料长 期定位试验确定和监控，并且可以在一定施肥范围和施肥时期内保持相对稳定，而不必过分 计较一时一地的养分得失”。之后，1995 年将其定名为“恒量施肥监控法”（王兴仁等， 1995a）。恒量施肥监控施肥法的基本含义是，通过肥料长期定位试验，找出能将土壤速效磷 含量持续控制在临界水平范围内的施磷量，以此作为施肥建议，并在一定的时空范围内保持 用量的相对稳定。这里临界水平是指能获得持续高产的最低土壤速效磷含量，它主要与作物 种类或种植制度有关。恒量是指对给定的作物或种植制度，在一定的农业生态区域内的非逆 境土壤上，及在产量水平尚未得到显著提高的一个相当长的时期内，施肥量不因土壤肥力水 平不同或年度、轮作周期差异而改变。监控是指肥量不变是相对的，恒量的时空范围需由土 壤测试进行监控。 在文章中，作者对这一方法的科学性和可行性从理论上和实践上两个方面进行了充分的 论证。其认为从理论上讲，这是由磷素的土壤养分资源特征和产量效应特征决定的，过量施 用磷肥，在提高土壤速效磷含量的同时也增加了土壤溶液态磷向活性磷库的转化，但产量却 不在增加，肥料效益下降，且磷肥在土壤中由较大的后效，因此，通过长期定位试验应该并 可以找到一个即能获得作物持续高产又能维持土壤长期供肥能力的最佳施肥量；另外，一定 范围内的过量施磷除了可能引起其它营养元素供应失调或因发生土壤侵蚀而导致地面水“富 营养化”外，不会象过量施氮那样造成作物减产和产品品质的下降，这使得应用肥料效应函 数法和边际分析法确定的经济合理施磷量的推荐施肥量明显偏高。在实践上，国内外有大量

养分资源管理课程讲义：第四章磷素资源特征与磷素管理 肥料定位试验证明，在连续种植条件下，存在一个用肥节省，既能获得持续高产又能维持或 提高土壤有效磷水平的合理施磷量。北京吕平，河南封丘、郑州、天津等地冬小麦夏玉米 轮作定位试验中，每年施磷肥120-135kgP,0ha可获得作物持续高产，而土壤速效磷水平 得以维持或提高，这一施肥量较通过短期肥料田间试验用肥料效应函数法提出的推荐施肥量 222 kgP:Os/ha,减少40%以上。国外一些肥料轮作定位试验也进一步证明了这一点，Webb 等(1992)在美国依阿华州高磷水平(P.mg/kg.Bray-P)壤质土所做的4年玉米-大豆轮作 肥料定位试验表明，每年施磷肥52.5kgP,0加可以长期将士壤速效磷含量维持在16-20mg Pg,并能获得持续高产（玉米、大豆平均产量分别为185.5和39.7蒲式耳英亩）和最大 的经济效益，当施磷肥105kgP,O阳时，土壤速效磷含量虽逐年增高，但产量不再增加， 因此，土壤速效磷为16~20mgPg是确定合理施磷量的临界水平。在这一研究中还发现， 对初始磷水平高于临界值的土壤，按上述最佳施磷量52.5kgP20ha(连年施用)，在35 年内，士壤速效磷虽然逐年降低至临界水平，但产量并不减少，施肥效益有所提高。这说明， 将土壤速效磷维持在临界水平的施肥量适于不同肥力水平的土壤。 磷肥的推荐施用量不需象氮肥一样精确，用量可有一定的范围，当土壤速效磷钾含量较 高时，可采用稍少一些的施肥量，这有利于充分利用土壤磷素资源，当土壤速效磷含量较低 时，可采用稍过量的投入量，这样即满足了作物的需求，又有利于土壤磷有效养分的建立。 恒量监控法协调了作物高产，肥料高效和土壤培肥三方面的关系，有利于农业的持续发 展：这一方法并不强调一块地或年度施肥量的精确计量，因而简化了农作，提高了生产效率 便于在生产实践中推广应用。 李秋梅、陈新平等通过研究建立了华北地区冬小麦划夏玉米轮作体系中磷肥衡量监控的 技术指标体系。 之

养分资源管理课程讲义：第四章 磷素资源特征与磷素管理 71 肥料定位试验证明，在连续种植条件下，存在一个用肥节省，既能获得持续高产又能维持或 提高土壤有效磷水平的合理施磷量。北京昌平，河南封丘、郑州、天津等地冬小麦-夏玉米 轮作定位试验中，每年施磷肥 120~135kgP2O5/ha 可获得作物持续高产，而土壤速效磷水平 得以维持或提高，这一施肥量较通过短期肥料田间试验用肥料效应函数法提出的推荐施肥量 222 kgP2O5/ha，减少 40%以上。国外一些肥料轮作定位试验也进一步证明了这一点，Webb 等（1992）在美国依阿华州高磷水平（P,mg/kg, Bray-P）壤质土所做的 14 年玉米-大豆轮作 肥料定位试验表明，每年施磷肥 52.5kg P2O5/ha 可以长期将土壤速效磷含量维持在 16~20 mg P/kg，并能获得持续高产（玉米、大豆平均产量分别为 185.5 和 39.7 蒲式耳/英亩）和最大 的经济效益，当施磷肥 105 kg P2O5/ha 时，土壤速效磷含量虽逐年增高，但产量不再增加， 因此，土壤速效磷为 16~20 mg P/kg 是确定合理施磷量的临界水平。在这一研究中还发现， 对初始磷水平高于临界值的土壤，按上述最佳施磷量 52.5kg P2O5/ha（连年施用），在 3~5 年内，土壤速效磷虽然逐年降低至临界水平，但产量并不减少，施肥效益有所提高。这说明， 将土壤速效磷维持在临界水平的施肥量适于不同肥力水平的土壤。 磷肥的推荐施用量不需象氮肥一样精确，用量可有一定的范围，当土壤速效磷钾含量较 高时，可采用稍少一些的施肥量，这有利于充分利用土壤磷素资源，当土壤速效磷含量较低 时，可采用稍过量的投入量，这样即满足了作物的需求，又有利于土壤磷有效养分的建立。 恒量监控法协调了作物高产，肥料高效和土壤培肥三方面的关系，有利于农业的持续发 展；这一方法并不强调一块地或年度施肥量的精确计量，因而简化了农作，提高了生产效率， 便于在生产实践中推广应用。 李秋梅、陈新平等通过研究建立了华北地区冬小麦/夏玉米轮作体系中磷肥衡量监控的 技术指标体系

养分资源管理课程讲义：第四章磷素资源特征与磷素管理 北京市冬小麦/夏玉米轮作中磷肥推荐 土壤速效磷 产量(tha) 磷肥推荐用量(P.kg/ha) 分级 Grain yield Pfertilizer recommendation rate (P.mg/kg) classes 短期和中期 available P 冬小麦夏玉米 长期 秸秆还田秸秆不还田 高 ≥30mg/kg 0 0 每3-5年 对士壤 中14-30mgkg 35-40 45.50 6 速效磷 低 ≤14mg/kg 48-58 58-68 进行监 测，调整 磷肥的 施用量 六、磷肥深施的原理与技术 (一)原理 ◆满足中后期对养分需求 幸避免表士干早降低养分吸收 ·集中深施减少周定，增加吸收 (二)注意 ◆磷肥深施不是绝对的 *非水溶性磷肥不提侣集中施用 七、轮作中磷肥的合理分配 有研究表明豆科作物能较好地利用残余磷和难溶性磷。Aukh(1991)在半干旱灌溉士 壤上所做花生/小麦轮作8年试验中，供试土壤地速效磷很低，无论是磷肥单独施于花生， 单独施于小麦，还是两种作物都施用，花生对磷肥的反应都较小且不稳定，而小麦对磷肥的 反应大且稳定。Aulakh et al(1999)在印度西北部亚热带沙壤土上花生与芥末轮作时，一次 向芥末施入40 kg P2Os/ha可满足两种作物对磷的需求（花生利用磷肥的后效），这样可有效 地利用磷肥。 在华北平原的冬小麦/夏玉米轮作体系中，磷肥优先施用在冬小麦上。 在水（稻）早（麦、油）轮作体系中，磷肥施用原则是“早重水轻

养分资源管理课程讲义：第四章 磷素资源特征与磷素管理 72 北京市冬小麦/夏玉米轮作中磷肥推荐 分级 classes 土壤速效磷 （P, mg/kg） available P 产量（t/ha） Grain yield 磷肥推荐用量（P, kg/ha） P fertilizer recommendation rate 冬小麦 夏玉米 短期和中期 长期 秸秆还田 秸秆不还田 高 ≥30mg/kg 6 6 0 0 每 3-5 年 对土壤 速效磷 进行监 测，调整 磷肥的 施用量 中 14-30mg/kg 35-40 45-50 低 ≤14mg/kg 48-58 58-68 六、磷肥深施的原理与技术 （一）原理 * 满足中后期对养分需求 * 避免表土干旱降低养分吸收 * 集中深施减少固定，增加吸收 （二）注意 * 磷肥深施不是绝对的 * 非水溶性磷肥不提倡集中施用 七、轮作中磷肥的合理分配 有研究表明豆科作物能较好地利用残余磷和难溶性磷。Aulakh（1991）在半干旱灌溉土 壤上所做花生/小麦轮作 8 年试验中，供试土壤地速效磷很低，无论是磷肥单独施于花生， 单独施于小麦，还是两种作物都施用，花生对磷肥的反应都较小且不稳定，而小麦对磷肥的 反应大且稳定。Aulakh et al（1999）在印度西北部亚热带沙壤土上花生与芥末轮作时，一次 向芥末施入 40kg P2O5/ha 可满足两种作物对磷的需求（花生利用磷肥的后效），这样可有效 地利用磷肥。 在华北平原的冬小麦/夏玉米轮作体系中，磷肥优先施用在冬小麦上。 在水（稻）旱（麦、油）轮作体系中，磷肥施用原则是“旱重水轻

养分资源管理课程讲义：第四章磷索资源特征与磷素管理 第三节 磷素资源优化管理策略之二一一生物学途轻 一、磷营养高效种质资源选育 二、菌根的应用

养分资源管理课程讲义：第四章 磷素资源特征与磷素管理 73 第三节 磷素资源优化管理策略之二――生物学途径 一、 磷营养高效种质资源选育 二、 菌根的应用