溫室滴灌條件下施用雞糞和磷肥對土壤磷素的影響

劉志平，武雪萍，李若楠，鄭鳳君，張孟妮，李生平，宋霄君

溫室滴灌條件下施用雞糞和磷肥對土壤磷素的影響

劉志平1,2，武雪萍1，李若楠3，鄭鳳君1，張孟妮1，李生平1，宋霄君1

（1中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所，北京 100081；2山西省農業科學院農業資源環境研究所，太原 030031；3河北省農林科學院農業資源環境研究所，石家莊 050051）

【】針對溫室土壤磷素積累的問題，定位研究滴灌條件下施用雞糞和磷肥對土壤磷素積累的影響。以中國華北平原日光溫室為研究對象，采用滴灌方式灌溉，設置不施肥（CK）、單施磷肥（P1）、單施雞糞（OM）、雞糞和減量磷肥配合施用（OM+P1）、雞糞和習慣量磷肥配合施用（OM+P2）共5個處理，研究不同施肥方式對黃瓜土壤無機磷各形態的轉化積累、不同生育時期在土壤垂直剖面的運移分布及其有效性的影響。雞糞和磷肥配施顯著增加了土壤中的全磷、有效磷（Olsen-P）及無機磷的積累和殘留。在0—20 cm土層中，全磷含量隨著黃瓜生育時期的推進呈下降趨勢，苗期最高，產瓜末期最低。不同施肥處理下，土壤全磷含量明顯不同，各生育時期順序均為OM+P2處理＞OM+P1處理＞P1處理＞OM處理＞CK處理；土壤剖面各層次有效磷含量差異很大，苗期0—20 cm土層有效磷含量范圍為44.43—86.08 mg·kg-1，20—40 cm土層含量范圍為6.51—10.05 mg·kg-1，40 cm以下土層黃瓜各個生育時期有效磷含量差異很小。在溫室滴灌條件下水分對磷的運移影響較小，土壤有效磷主要集中在0—20 cm土層，各生育時期0—20 cm土層有效磷占土壤剖面0—100 cm土層有效磷的68.76%—87.78%。與CK相比，其他施肥處理均提高了有效磷占全磷的比重，提高范圍為1.23%—2.47%。0—20 cm土層中不同形態無機磷的含量為Ca10-P＞Ca8-P＞O-P＞Ca2-P＞Al-P＞Fe-P，其中，Ca-P所占比例最大，為79.55%—83.35%。隨著磷肥用量增加，磷的積累量也增加，Ca8-P、Ca2-P、Al-P、Fe-P和Ca10-P含量均比不施磷的處理顯著提高，以Ca8-P增加最多，其次是Ca2-P、Al-P和Fe-P；磷肥施入土壤后很快會經由Ca2-P轉化為Ca8-P，而以緩效態累積在土壤中，各形態無機磷中以Ca8-P積累最多，Al-P和Fe-P也有一定量的積累。傳統過量施肥造成磷素以Ca8-P、Al-P和Fe-P等形態殘留于土壤中，造成了土壤磷素的積累和磷肥的浪費。在30 000 kg·hm-2雞糞的基礎上增施磷肥并無顯著增產效應，卻顯著增加了土壤磷素的殘留積累量。如果只施雞糞，用量不宜超過30 000 kg·hm-2；如果配施無機磷肥，則雞糞減量，且無機磷肥在300 kg·hm-2的基礎上減量，具體施肥量及配施比例有待進一步研究探討。

黃瓜；日光溫室；雞糞；磷肥；無機磷分級；磷的富集和轉化；有效磷

0 引言

【研究意義】磷素是作物生長不可或缺的營養元素之一，磷肥施入土壤后，很快轉化為各種形態的磷酸鹽，大多以難溶形態固定于土壤中，因此，磷的當季利用率僅有10%—25%[1-2]。隨著現代種植技術的成熟，我國蔬菜大棚迅速發展，有效地解決了北方冬季蔬菜的供應問題，成為一些地區的主要產業之一。但是，農民由于受經驗施肥觀念及短期經濟利益的驅使，盲目過量施肥現象普遍存在，實際施肥量遠遠超過了蔬菜對養分的需求量，施用氮磷鉀的比例與蔬菜需求比例有很大差距，造成肥料浪費及環境超重負荷，使得土壤出現了不同程度的鹽害和酸化問題[3-4]。研究表明，山東濟南日光溫室P2O5的年均投入量為1 965 kg·hm-2 [5]。山東壽光等地日光溫室 P2O5的年均投入量為3 656 kg·hm-2，而土壤養分利用率僅為8%[6]。據張彥才等對河北省8縣大棚施肥狀況調查表明，在大棚蔬菜施肥中，有機肥的施入量占施肥總量的60.77%—87.62%[7]；楊凌、安塞和靖邊年平均有機肥投入量（烘干基）分別為54.0、44.7和21.0 t·hm-2 [8]。而且農民習慣大量施用的新鮮雞糞磷素含量較高，過多的磷蓄積在土壤中后，增加了磷素的損失，造成了水體富營養化[9]。針對這一問題，研究溫室土壤磷的積累、轉化及不同形態磷的有效性對合理指導施肥意義重大，特別是隨著滴灌技術的日益推廣，溫室菜地如何合理施用磷肥以提高磷肥的利用率，是一項亟待解決的問題。【前人研究進展】近年來國內外學者對土壤無機磷形態、分布與有效性的關系做了許多補充和完善。對菜地磷肥轉化的研究中發現，低磷、中磷、高磷土壤中無機磷含量最多的形態分別為：Ca8-P、Ca2-P和Ca2-P，3種土壤磷肥的累積利用率分別為41.3%、19.4%和21.2%[10]。哈爾濱地區黑土上的研究表明蔬菜保護地土壤的無機磷組分以Ca-P的含量最高，其次為Al-P、Fe-P、O-P[11]。土壤磷的形態和不同分級磷的含量與土壤的性質、環境條件及管理因素都有關[12-15]。滿足我國蔬菜作物生長的土壤Olsen-P閾值為58.0 mg·kg-1[16]，《中國主要作物施肥指南》中給出適宜黃瓜生長的耕層土壤Olsen-P含量為60—100 mg·kg-1[17]。合理施肥，既可以保障農作物對磷素的需求，又可以避免磷素超過農學閾值，造成殘留和浪費[18-19]。【本研究切入點】有關磷的分級及其有效性的研究報道多是大田條件下，而針對溫室菜地不同磷形態的轉化、積累及其有效性尚缺乏系統的研究。【擬解決的關鍵問題】本研究以華北平原日光溫室菜地為研究對象，采用蔣柏藩和顧益初對石灰性土壤無機磷的分級方法，對溫室滴灌條件下菜地土壤無機磷形態的積累、轉化及其有效性進行了探討，具體包括（1）溫室滴灌條件下不同施肥方式（不施肥、單施雞糞、單施磷肥、雞糞與習慣量磷肥配合施用、雞糞與減量磷肥配合施用）對土壤全磷及有效磷含量的影響；（2）黃瓜整個生育期不同施肥方式下各形態無機磷在土壤垂直剖面的分布、轉化及其有效性；（3）不同處理對黃瓜產量的影響。通過以上研究，為溫室菜地磷肥的合理施用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 供試土壤

供試溫室位于河北省辛集市馬莊試驗站，該地區屬于暖溫帶半濕潤大陸季風氣候，供試土壤為壤質石灰性潮土。長期定位試驗始于2008年2月，春茬種植黃瓜。種植前對溫室土壤0—20 cm土層的基礎養分及0—20、20—40、40—60、60—80、80—100 cm土層基礎土壤容重和田間持水量進行檢測，結果如表1和表2所示。

表1 溫室0—20 cm土層基礎養分含量

表2 基礎土壤各層次土壤容重和田間持水量

1.2 試驗設計與田間管理

試驗小區面積為1.8 m×6. 0 m＝10.8 m2，各小區周圍用3 mm厚的PVC板隔開，埋深100 cm，銜接處用萬能膠封好，其上緣高出土面5 cm。周圍用相應層次的土回填鎮壓，然后用泥土填緊微區內邊緣。供試作物為黃瓜，品種為博美11號，于2018年1月12日播種育苗，2月16日定植，拉秧時間為7月5日。每個小區種植黃瓜3行，行距0.60 m，株距0.30 m，每個小區60株。供試大棚為10年棚齡。

試驗共設5個處理，每個處理設3次重復，養分含量如表3所示。磷肥為過磷酸鈣（16% P2O5），氮肥為尿素（46% N），鉀肥為硫酸鉀（60% K2O）。有機肥為發酵雞糞，其養分含量為有機質249.81 g·kg-1，全氮13.49 g·kg-1，全磷（P2O5）30.2 g·kg-1，全鉀（K2O）20.7 g·kg-1；用量根據當地農民的習慣，設置為30 000 kg·hm-2。雞糞隨播前翻地撒施，化肥中將20%氮肥、100%磷肥、40%鉀肥作為基肥，剩余肥料根據黃瓜生育期需肥規律分10次隨水追施，滴灌施肥一體化進行。

灌水采用膜下滴灌方式，每次灌溉水量參考文獻中對黃瓜不同生育時期適宜土壤田間持水量和黃瓜根系生長分布范圍而設計[20-21]，在黃瓜的苗期、產瓜初期、產瓜盛期、產瓜末期分別保持土壤田間持水量的75%—90%、80%—95%、80%—95%、75%—90%，如表4所示。根據TDR實測含水量計算每次的灌水量，用水表定量灌溉，總灌溉量為4 170 m3·hm-2，定苗期和緩苗期水量的單次水量為240—360 m3·hm-2，之后從第一次菜瓜開始，每5—7 d灌溉一次，單次水量為120—180 m3·hm-2，全生育期灌溉19—23次。

表3 試驗處理及施肥方案

P2為當地農民大棚黃瓜習慣施磷量，P1為減量磷肥

P2was phosphorus fertilizer quantity that local farmers used to apply to cucumber in greenhouses, and P1was reduced phosphorus fertilizer quantity

表4 黃瓜不同生育時期土壤水分控制狀況

1.3 樣品采集與測試分析

分別于黃瓜苗期（3月14日）、產瓜初期（4月14日）、產瓜盛期（5月24日）和產瓜末期（7月5日）采集土樣，按照0—20、20—40、40—60、60—80、80—100 cm分層采集，土樣風干后分別測定土壤全磷、有效磷和無機磷組分含量。測定方法均采用魯如坤編著的《土壤農業化學分析方法》[22]進行。其中，pH采用酸度計檢測；土壤容重采用環刀法；田間持水量采用壓力板法；全磷采用酸溶-鉬銻抗比色法；有效磷為碳酸鈉法；土壤無機磷的分級測定采用蔣柏藩和顧益初關于中性、石灰性土壤無機磷形態的分級測定方法進行[23]。

1.4 數據處理與統計方法

采用Microsoft Excel和Sigmaplot進行數據、圖表整理，利用SPSS16.0軟件進行方差分析（ANOVA），用最小差數法（LSD）進行差異顯著性檢驗。

2 結果

2.1 不同施肥處理對土壤pH的影響

土壤pH通常會影響土壤的物理化學及微生物的性質，圖1顯示，隨著黃瓜生育時期的推進，土壤pH呈現下降趨勢，有機無機配施的處理較其他3個處理下降明顯，其中OM+P2處理的土壤pH下降最為顯著。

2.2 不同施肥處理對土壤全磷含量的影響

土壤全磷是土壤中各種形態磷素的總和，能反映土壤磷庫大小和潛在的供磷能力。圖2表明，在0—20 cm土層中，全磷含量隨著黃瓜生育時期的推進呈下降趨勢，以苗期土壤全磷含量最高，產瓜末期最低。不同施肥處理下，土壤全磷含量明顯不同，其順序為OM+P2處理＞OM+P1處理＞P1處理＞OM處理＞CK處理，且不同生育時期均呈現此規律，苗期各施肥處理土壤全磷含量分別比CK增加了269.2、205.0、102.5和85.8 mg·kg-1；直到產瓜末期各施肥處理土壤仍然有較高的磷素殘留，OM+P2、OM+P1、P1、OM 4個處理與CK相比，土壤全磷含量增加了232.9、158.7、142.5和87.9 mg·kg-1。經方差分析，5個處理間差異均達到顯著水平，以雞糞和無機磷肥配施的處理全磷含量較高。

圖1 不同施肥處理對土壤pH的影響

圖2 不同施肥處理對0—20 cm土層全磷含量的影響

2.3 不同施肥處理對黃瓜各個生育時期土壤有效磷含量的影響

圖3結果表明，不同施肥處理對土壤有效磷含量有明顯的影響，0—20 cm土層各處理間差異最大，其含量范圍為44.43—86.08 mg·kg-1（苗期）；其次是20—40 cm，其含量范圍為6.51—10.05 mg·kg-1（苗期）；40 cm以下土層各個生育時期有效磷含量差異很小，在1.02—3.55 mg·kg-1范圍內細微變化。由此可見，土壤剖面各層次有效磷含量差異很大，其中各生育時期0—20 cm土層有效磷含量最高，占土壤剖面0—100 cm土層有效磷的68.76%— 87.78%。

不同施肥處理下，有效磷的含量在苗期和產瓜初期的順序為OM+P2處理＞OM+P1處理＞P1處理＞OM處理＞CK處理；在產瓜盛期和產瓜末期，施雞糞的處理中土壤有效磷含量也都保持較高水平，而單施化肥的處理，土壤有效磷含量明顯下降，在產瓜盛期單施雞糞的處理比CK中有效磷的含量提高了32.27 mg·kg-1，比單施磷肥的處理提高了19.72 mg·kg-1。雞糞和磷肥配施的OM+P2和OM+P1處理與單施雞糞相比，有效磷含量分別提高了6.04和2.05 mg·kg-1；與單施化肥的處理相比，有效磷含量分別提高了25.76和23.71 mg·kg-1，各處理有效磷含量的順序為OM+P2處理＞OM+P1處理＞OM處理＞P1處理＞CK處理。與CK相比，各施肥處理均提高了有效磷占全磷的比重，提高范圍為1.23%—2.47%。

圖3 不同施肥處理對土壤有效磷含量的影響

2.4 不同施肥處理對土壤無機磷組分的影響

圖4結果表明，石灰性壤質潮土不同形態無機磷的含量為Ca10-P＞Ca8-P＞O-P＞Ca2-P＞Al-P＞Fe-P，其中，Ca-P所占比例最大，為79.55%—83.35%。在Ca-P組分中，Ca10-P含量最多，占Ca-P總量的45.62—59.48%；其次，Ca8-P含量占Ca-P總量的35.58—45.82%；含量最少的Ca2-P所占Ca-P總量的4.44—9.38%。Ca10-P、Ca8-P、O-P、Ca2-P、Al-P、Fe-P分別占無機磷總量的36.44—48.59%，28.67%— 37.75%，7.33%—8.73%，3.65%—7.54%，5.15%—6.33%，3.24%— 6.67%。

與CK相比，有機無機配施普遍提高了不同組分無機磷的含量及總量，以Ca8-P增加最多，其次是Ca2-P、Al-P、Fe-P，處理間差異達到顯著水平；OM+P2處理土壤無機磷的總量最高，變化趨勢為OM+P2處理＞OM+P1處理＞OM處理＞P1處理＞CK處理，與土壤有效磷含量變化趨勢一致。O-P在產瓜盛期和產瓜末期有所增加，而Ca10-P含量在各個處理間變化甚微，保持在340.0— 349.8 mg·kg-1。

不同字母表示同一生育時期不同處理之間在0.05水平差異顯著。下同

不同生育時期土壤無機磷組分的變化趨勢表現為：Ca2-P的含量隨著生育時期的推進逐漸下降，Ca8-P和Al-P則在產瓜盛期之前呈現增加趨勢，之后則又下降，Fe-P略有下降趨勢，O-P含量和Ca10-P變化不明顯。說明當季作物主要吸收利用的磷素形態為Ca2-P、Ca8-P、Al-P和Fe-P，而O-P和Ca10-P很少被作物吸收利用。

2.5 不同施肥處理對黃瓜產量的影響

圖5結果表明，不同施肥處理下，黃瓜總產量為OM+P2處理＞OM+P1處理＞OM處理＞P1處理＞CK處理，LSD多重比較結果表明，4個施肥處理與對照（CK）間差異達顯著水平，P1處理與OM+P2、OM+P1、OM 3個處理間也達到顯著水平，而OM+P2、OM+P1、OM 3個處理間差異不顯著，由此可見，在施用30 000 kg·hm-2雞糞的基礎上增施磷肥，雖然顯著增加了土壤磷素的積累量，但是并無顯著增產效應。

2.6 土壤無機磷與有效磷的相關性

有效磷是土壤磷庫中對作物最有效的部分，這部分磷能夠被植物吸收利用。一般來說，土壤有效磷是指用特定的方法檢測到的土壤磷素，與無機磷的不同組分在含量上存在一定的交叉[24]，本研究對有效磷和無機磷組分進行了相關性分析，結果表明（表5），Ca2-P含量與土壤有效磷含量相關性最高，各生育時期相關系數均達到極顯著水平，其次是Al-P各生育時期相關系數達到顯著或極顯著水平，再次是Ca8-P，除苗期外各生育期相關系數均達到顯著水平。

圖5 不同處理下黃瓜產量（t·hm-2)

表5 土壤不同形態無機磷含量與有效磷的相關系數（r）

2.7 有效磷及各形態無機磷對黃瓜產量的影響

土壤有效磷及某些形態的無機磷均會影響農作物產量。本研究中，土壤Olsen-P和無機磷組分與黃瓜產量的相關性分析結果表明（表6），黃瓜各生育時期0—20 cm土層中Olsen-P含量與黃瓜產量顯著相關，其中產瓜盛期達到了極顯著水平（=0.963**），苗期、產瓜初期和產瓜末期達到了顯著水平（分別為0.887*、0.933*、0.897*）；無機磷組分中，Ca2-P和Al-P的含量與黃瓜產量之間的差異達到了顯著或極顯著水平，相關性最好。

表6 不同生育時期土壤有效磷及無機磷與黃瓜產量的相關系數（r）

3 討論

3.1 在滴灌條件下施用雞糞對土壤磷素殘留和積累的影響

大量研究表明，有機無機配施可以顯著提高Olsen-P占全磷的比例[25]，本研究結果也顯示，雞糞和無機磷肥配施顯著提高了Olsen-P占全磷的比例，與CK相比提高了1.23%—2.47%。但是，大量施用雞糞和磷肥會引起土壤磷素的積累，本試驗結果表明，施肥顯著增加溫室菜地0—20 cm土層全磷和無機磷的殘留和積累，尤以雞糞和磷肥配施處理下，在整個生育期磷素積累均最多，特別是進入產瓜盛期（5月份）以后，溫室氣溫已達30℃以上，同時灌水量也在增加，這時溫度和濕度促進了雞糞的礦化分解，造成磷素累積。

雞糞能夠通過自身作用改善土壤磷素營養，降低土壤對磷素的吸附作用，增加磷素的解吸，從而使土壤中的Olsen-P含量增加。大量研究表明，施用有機物料有利于土壤難溶態磷轉化為可溶態磷的過程是通過礦化、絡合溶解、酸溶、還原等作用實現的。有機酸根離子可以與磷酸根離子競爭土壤吸附位點。有機肥能明顯增加土壤中有機酸根的含量，有機物腐解產生的草酸、乙酸等對鈣磷有一定的效果。多數有機酸對土壤中的Ca2-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P都有活化作用。除了施用有機物料和調節土壤pH，使用菌根及旱田改水田等措施，也可以在有限的磷肥投入后，提高Olsen-P的含量[26-27]。

盡管磷素的化學性質使其在土壤中不易移動，但在施用量過大的情況下，不僅0—40 cm土層各形態磷素有大量積累，40—100 cm土層中也有一定程度的積累[28-29]。施用畜禽糞便后，土壤剖面中有效磷的含量增加，并促進了磷的遷移[30-31]。可能是因為長期施肥導致表層土壤對磷的吸收達到飽和狀態，水溶性磷通過土壤孔隙向下轉移；也可能是因為糞肥礦化產生的有機酸對土壤本身的磷有活化作用，降低了土壤對磷的吸附能力[32]。研究表明，相對于化肥而言，在等量磷素投入下，有機肥對土壤磷素的積累，尤其是活性態磷的積累貢獻更大[33]。

YAN等研究指出，在中國基于瓜果菜產量的土壤Olsen-P閾值為58.0 mg·kg-1[16]，《中國主要作物施肥指南》中給出適宜黃瓜生長的耕層土壤Olsen-P含量為60—100 mg·kg-1[17]，本研究P1、OM、OM+P1及OM+P24個施肥處理中，耕層土壤Olsen-P含量在此范圍內。可見，雞糞與磷肥的施入雖然顯著增加了全磷含量，但并未使有效態磷超出農學閾值范圍，而是以緩效態或無效態殘留于土壤中，造成磷素的累積與一定程度上的浪費。

3.2 不同形態土壤無機磷的轉化和積累

本研究中石灰性壤質潮土無機磷的含量為Ca10-P＞Ca8-P＞O-P＞Ca2-P＞Al-P＞Fe-P，不同施肥處理均比CK提高了Ca8-P、Ca2-P、Al-P、Fe-P和Ca10-P的含量，以Ca8-P增加最多，其次是Ca2-P、Al-P、Fe-P，處理間差異達到顯著水平，而Ca10-P含量處理間變化甚微。據宋付朋[34]對長期施磷石灰性土壤無機磷形態的研究結果為耕層土壤Ca10-P＞Ca8-P＞Al-P＞Fe-P＞O-P＞Ca2-P；據郭智芬等[35]對石灰性旱地土壤不同形態無機磷研究結果為Ca10-P＞O-P＞Fe-P＞Ca8-P＞Al-P＞Ca2-P，以上結果與本試驗地土壤不同形態磷含量順序略有不同。姚炳貴等[36]研究指出，津郊潮土磷素磷的組成以磷酸鈣最多，其次是閉蓄態磷酸鹽，而磷酸鋁鹽與所占比例很少，其研究結果與本研究結論一致。

不同生育時期土壤無機磷組分的變化趨勢表現為：土壤Ca2-P含量隨著生育時期的推進逐漸下降，Ca8-P和Al-P則在產瓜盛期之前呈現增加趨勢，之后則又下降。Fe-P略有下降趨勢，O-P含量和Ca10-P變化不明顯。可見，磷肥加入土壤后很快會由Ca2-P轉化為Ca8-P，而以緩效態累積在土壤中，各形態無機磷中以Ca8-P積累最多，緩效態Al-P和Fe-P也有一定量的積累。前人研究發現，對石灰性土壤投入磷素時，小麥根際土壤中Ca2-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P的含量會在短時間內迅速增加，而Ca10-P和O-P的含量幾乎沒有變化[37]；鹽土施用有機肥后，土壤中Ca2-P、Ca8-P的含量會快速增加，其他形態變化不大；土壤施用無機磷肥時，磷素會首先向Ca2-P轉化，之后向Ca8-P、Al-P、Fe-P、Ca10-P、O-P轉化[38]。大量研究表明，土壤pH會影響營養元素的有效性。磷在pH 6.5以下時，隨著pH的降低，其有效性降低；在pH 7.5以上時，隨著pH的升高，其有效性也會降低[25]。本研究的試驗偏堿性，隨著生育時期的推進，pH逐漸趨向于中性，可能會導致Al-P、Fe-P等形態含量增加。

從各形態土壤無機磷對黃瓜產量的影響及與有效磷的相關性可以看出，不同形態無機磷對黃瓜的有效性順序是Ca2-P＞Al-P＞Ca8-P＞Fe-P，即二鈣磷和鋁磷是黃瓜的有效磷源。研究表明，二鈣磷是作物的有效磷源，鋁磷、八鈣磷、鐵磷是緩效磷，十鈣磷是潛在磷源[39-40]，這與本研究結論一致。

3.3 不同處理對黃瓜產量的影響

本試驗中OM、OM+P1和OM+P23個處理對黃瓜產量的影響并不顯著，在施用30 000 kg·hm-2雞糞的基礎上，增施磷肥并無顯著的增產效應，卻顯著增加了土壤磷素的積累量。由此可見，雞糞和無機磷肥配施雖然能保證黃瓜前期有效磷的供給，有利于產瓜盛期充足的養分保障，但是同時會帶來產瓜末期土壤磷的殘留積累，尤其是OM+P2處理，0—20 cm土層磷積累量顯著增加，在產瓜末期Olsen-P含量仍然高達61.61 mg·kg-1，單施磷肥和單施雞糞的處理分別為44.28 mg·kg-1、48.31 mg·kg-1。據張彥才等[7]對河北省8縣市的大棚番茄、黃瓜、甜椒施肥狀況調查表明，溫室大棚氮、磷肥平均用量都遠遠超出了推薦施肥量，平均施磷量是推薦施肥量的l0.7倍，最高達37倍。菜農多施用復合肥和有機肥，其中磷酸二銨和三元復合肥在土表面撒施也占有較大比例，從而造成磷鉀資源浪費。對河北省95個大棚黃瓜調查的結果表明，有機肥施入量占施肥總量的60.77%—87.62%，施用有機肥多為新鮮或經簡單處理的雞糞，其中所含的P2O5平均量為2 493.0 kg·hm-2，最高達5 157.0 kg·hm-2。因此，雞糞和磷肥用量偏高是造成土壤磷素積累及養分不平衡的主要原因。

4 結論

在溫室滴灌條件下，土壤磷主要集中在0—20 cm土層。雞糞和磷肥配施會顯著提高磷的有效性，隨著磷肥用量的增加，磷的積累量也增加。磷肥施入土壤后經由Ca2-P轉化為Ca8-P，而以緩效態累積在土壤中，各形態無機磷中以Ca8-P積累最多，緩效態Al-P和Fe-P也有一定量的積累。在施用30 000 kg·hm-2雞糞基礎上增施磷肥并無顯著的增產效應，卻顯著增加了土壤磷素的殘留積累量，造成肥料浪費。因此，如果只施雞糞，用量不宜超過30 000 kg·hm-2；如果配施無機磷肥，則雞糞減量，且無機磷肥在300 kg·hm-2的基礎上減量。

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Effect of Applying Chicken Manure and Phosphate Fertilizer on Soil Phosphorus under Drip Irrigation in Greenhouse

LIU ZhiPing1,2, WU XuePing1, LI RuoNan3, ZHENG FengJun1, ZHANG MengNi1, LI ShengPing1, SONG XiaoJun1

(1;2;3)

【】Aiming at the problem of phosphorous accumulation in greenhouse soil, the effects of applying chicken manure and phosphorus fertilizer on phosphorus accumulation in soil under drip irrigation were studied.【】The solar greenhouse in North China Plain using drip irrigation was taken as research object. Five treatments were designed, including no fertilizer (CK), single phosphate (P1), single chicken manure (OM), chicken manure and reduced phosphate fertilization (OM+P1), chicken manure and habitual phosphate fertilization (OM+P2), to reveal the enrichment and transformation, migration and distribution in vertical section of soil at different growth stages and availability of inorganic phosphate form in soil.【】The results showed that the combination of chicken manure and phosphate fertilizer significantly increased the accumulation and residue of total phosphorus, available phosphorus (Olsen-P) and inorganic phosphorus in soil. In the soil layer of 0-20 cm, total phosphorus content decreased with the development of cucumber growth period, highest in seeding stage and lowest in late fruiting stage period. Under different fertilization treatments, total phosphorus contents were significantly different, and the sequence of each growth period was OM+P2treatment＞OM+P1treatment＞P1treatment＞OM treatment＞CK treatment. The Olsen-P contents at different levels in the soil profile varied greatly. In seedling stage, the range was 44.43-86.08 mg·kg-1at soil of 0-20 cm, 6.51-10.05 mg·kg-1at soil of 20-40 cm, and there was very little variability in soil layer lower than 40 cm. The effect of water on the movement of phosphorus was slight under the condition of drip irrigation in greenhouse. So Olsen-P mainly concentrated in the soil layer of 0-20 cm, which accounted for 68.76-87.78% of the available phosphorus in soil profile of 0-100 cm in each growth period. Compared with CK, the other treatments increased the proportion of Olsen-P in total phosphorus by 1.23%-2.47%. The sequence of inorganic phosphorus content of different forms in soil layer of 0-20 cm was Ca10-P＞Ca8-P＞O-P＞Ca2-P＞Al-P＞Fe-P, among which, the proportion of Ca-P was the highest (79.55%-83.35%). As the amount of phosphorus fertilizer increased, so did the accumulation of phosphorus. The contents of Ca8-P, Ca2-P, Al-P, Fe-P and Ca10-P under fertilization treatments were all significantly higher than that under CK, with Ca8-P increased the most, followed sequentially by Ca2-P, Al-P and Fe-P. Phosphate fertilizer would be converted into Ca8-P through Ca2-P soon after it was applied into the soil, which accumulated in the soil in a slow manner. Among all forms of inorganic phosphorus, Ca8-P accumulated the most, Al-P and Fe-P also accumulated to a certain extent.【】Traditional excessive fertilization caused phosphorus remaining in the soil in the forms of Ca8-P, Al-P and Fe-P, resulting in the accumulation of soil phosphorus and waste of phosphorus fertilizer. On the basis of 30,000 kg·hm-2chicken manure, adding phosphate fertilizer had no significant effect on increasing yield but obviously increased the residual accumulation of phosphorus. If only chicken manure was applied, the dosage should not exceed 30 000 kg·hm-2. If inorganic phosphate fertilizer was combined, the amount of chicken manure should be reduced, while the inorganic phosphate fertilizer rate should be less than 300 kg·hm-2. The specific amount and proportion of fertilizer application need further study and discussion.

cucumber; greenhouse; chicken manure; phosphate fertilizer; inorganic phosphate fraction; phosphate accumulation and transformation; available phosphorus

10.3864/j.issn.0578-1752.2019.20.014

2019-05-30；

2019-08-21

國家重點研發計劃（2018YFE0112300、2018YFD0200408）、國家863課題（2013AA102901）、國家科技支撐計劃課題（2015BAD22B03）、中國農業科學院基本科研業務費專項（1610132018024）

劉志平，E-mail：lzp.19881006@163.com。

武雪萍，E-mail：wuxueping@caas.cn

（責任編輯 李云霞）