全 文 ：紫色丘陵区玉米 ／大豆套作系统
土壤磷吸附⁃解吸动力学∗
徐　 敏１　 宋　 春１，２∗∗　 戴　 炜２　 肖　 霞１　 毛　 璐１　 王小春２　 杨文钰２
（ １四川农业大学资源环境学院生态环境研究所， 成都 ６１１１３０； ２农业部西南作物生理生态与耕作重点实验室， 成都 ６１１１３０）
摘　 要　 利用田间小区试验研究了玉米 ／大豆套作（Ｍ ／ Ｓ）、玉米单作（Ｍ）、大豆单作（Ｓ）３ 种
栽培模式下施磷对土壤磷吸附解吸特征的影响．结果表明： 在不施磷处理下，Ｍ ／ Ｓ系统产量较
Ｍ、Ｓ分别提高 ９．８％、７９．１％，土地当量比为 １．５８；在施磷处理下，Ｍ ／ Ｓ 系统产量较 Ｍ、Ｓ 分别提
高 １０．４％、８０．３％，土地当量比为 １．６２．与不施磷处理相比，施磷使 Ｍ ／ Ｓ、Ｍ、Ｓ ３种栽培模式下的
系统总产量分别提高 １２．７％、１２．２％、１７．６％．无论施磷与否，３种栽培模式下土壤最大缓冲容量
（ＳＢＣ）值均表现为 Ｍ ／ Ｓ＞Ｍ＞Ｓ；但与施磷处理相比，不施磷处理下 Ｍ ／ Ｓ、Ｍ、Ｓ 栽培模式下土壤
ＳＢＣ值分别降低 １９．６％、３０．３％、１２．０％．各栽培模式在施磷处理下土壤单位吸附量的解吸量 ｂ
值大小为 Ｍ ／ Ｓ＞Ｍ＞Ｓ；与不施磷处理相比，施磷使 Ｍ ／ Ｓ、Ｍ、Ｓ 模式下 ｂ 值分别增加 １０．９％、
３９．１％、－９．６％．土壤最大吸磷量（Ｑｍ）及土壤磷解吸率也表现出相同的趋势．
关键词　 紫色土； 栽培模式； 磷； 吸附⁃解吸
文章编号　 １００１－９３３２（２０１５）０７－１９８５－０７　 中图分类号　 Ｓ１５８．３　 文献标识码　 Ａ
Ｄｙｎａｍｉｃｓ ｏｆ ｓｏｉｌ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ⁃ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ ｉｎ ｍａｉｚｅ ／ ｓｏｙｂｅａｎ ｒｅｌａｙ ｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇ
ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ ｐｕｒｐｌｅ ｈｉｌｌｙ ａｒｅａ． ＸＵ Ｍｉｎ１， ＳＯＮＧ Ｃｈｕｎ１，２， ＤＡＩ Ｗｅｉ２， ＸＩＡＯ Ｘｉａ１， ＭＡＯ Ｌｕ１，
ＷＡＮＧ Ｘｉａｏ⁃ｃｈｕｎ２， ＹＡＮＧ Ｗｅｎ⁃ｙｕ２ （ １Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｃｏｌｌｅｇｅ
ｏｆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ， Ｓｉｃｈｕａｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１１１３０， Ｃｈｉｎａ； ２Ｍｉｎｉｓｔｒｙ
ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｃｒｏｐ Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ， Ｅｃｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ ｉｎ Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ， Ｃｈｅｎｇｄｕ
６１１１３０， Ｃｈｉｎａ） ． ⁃Ｃｈｉｎ． Ｊ． Ａｐｐｌ． Ｅｃｏｌ．， ２０１５， ２６（７）： １９８５－１９９１．
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｆｉｅｌｄ ｐｌｏｔ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｗａｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｎ ｓｏｉｌ
ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ⁃ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｕｎｄｅｒ ｔｈｒｅｅ ｃｒｏｐｐｉｎｇ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｍａｉｚｅ ／ ｓｏｙ⁃
ｂｅａｎ ｒｅｌａｙ ｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇ （Ｍ ／ Ｓ）， ｍａｉｚｅ ｍｏｎｏｃｕｌｔｕｒｅ （Ｍ）， ａｎｄ ｓｏｙｂｅａｎ ｍｏｎｏｃｕｌｔｕｒｅ （Ｓ）． Ｒｅｓｕｌｔｓ
ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｗｉｔｈｏｕｔ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ， ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｃｒｏｐ ｙｉｅｌｄ ｕｎｄｅｒ Ｍ ／ Ｓ ｗａｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｂｙ
９．８％ ａｎｄ ７９． １％ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈａｔ ｏｆ Ｍ ａｎｄ Ｓ， ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ， ａｎｄ ｔｈｅ ｌａｎｄ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｒａｔｉｏ
（ＬＥＲ） ｗａｓ １．５８． Ｗｉｔｈ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ， ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｃｒｏｐ ｙｉｅｌｄ ｕｎｄｅｒ Ｍ ／ Ｓ ｗａｓ ｉｎ⁃
ｃｒｅａｓｅｄ ｂｙ １０．４％ ａｎｄ ８０．３％ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈａｔ ｏｆ Ｍ ａｎｄ Ｓ， ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ， ａｎｄ ｔｈｅ ＬＥＲ ｗａｓ １．６２．
Ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｃｒｏｐ ｙｉｅｌｄｓ ｕｎｄｅｒ Ｍ ／ Ｓ， Ｍ ａｎｄ Ｓ ｗｉｔｈ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｂｙ
１２．７％， １２． ２％ ａｎｄ １７． ６％， ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ， ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈａｔ ｗｉｔｈｏｕｔ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ．
Ａｍｏｎｇ ｔｈｒｅｅ ｃｒｏｐｐｉｎｇ ｐａｔｔｅｒｎｓ， ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｂｕｆｆｅｒ ｃａｐａｃｉｔｙ （ＳＢＣ） ｖａｌｕｅｓ ｗｅｒｅ ｉｎ ｔｈｅ ｏｒｄｅｒ ｏｆ Ｍ ／ Ｓ＞Ｍ
＞Ｓ ｒｅｇａｒｄｌｅｓｓ ｏｆ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ａｐｐｌｉｅｄ ｏｒ ｎｏｔ． Ｔｈｅ ＳＢＣ ｖａｌｕｅｓ ｏｆ Ｍ ／ Ｓ， Ｍ ａｎｄ Ｓ ｗｉｔｈｏｕｔ ｐｈｏｓ⁃
ｐｈａｔｅ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｒｅｄｕｃｅｄ ｂｙ １９．６％， ３０．３％ ａｎｄ １２．０％ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ
ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ， ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ ｐｅｒ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ （ｂ） ｖａｌｕｅｓ ｏｆ ｔｈｅ
ｔｈｒｅｅ ｃｒｏｐｐｉｎｇ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｗｉｔｈ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｉｎ ｔｈｅ ｏｒｄｅｒ ｏｆ Ｍ ／ Ｓ＞Ｍ＞Ｓ， ａｎｄ ｔｈｅ
ｂ ｖａｌｕｅｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｂｙ １０．９％， ３９．１％ ａｎｄ －９．６％， ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ， ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｎｏｎ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｆｅｒ⁃
ｔｉｌｉｚｅｒ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ． Ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｍａｘｉｍｕｍ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ （Ｑｍ） ａｎｄ ｓｏｉｌ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ
ｒａｔｅ ａｌｓｏ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｒｅｎｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｐｕｒｐｌｅ ｓｏｉｌ； ｃｒｏｐｐｉｎｇ ｐａｔｔｅｒｎ； ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ； ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ⁃ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ．
∗国家自然科学基金青年科学基金项目（３１２０１１６９）和四川省教育厅重点项目（１２ＺＡ１２６）资助．
∗∗通讯作者． Ｅ⁃ｍａｉｌ： ｓｏｎｇｃｈｕｎ＠ ｓｉｃａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
２０１４⁃１０⁃０１收稿，２０１５⁃０３⁃１７接受．
应 用 生 态 学 报　 ２０１５年 ７月　 第 ２６卷　 第 ７期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　
Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ， Ｊｕｌ． ２０１５， ２６（７）： １９８５－１９９１
　 　 磷是农田生态系统中限制作物生长的三大必需
营养元素之一［１］，对作物生长有着重要的影响．然
而，生产上农民为达到作物高产的目的大量施用磷
肥，导致磷肥利用率降低，且土壤积累的大量磷素随
水流失后带来严重的环境问题［２］ ．因此，合理利用磷
肥，从源头上减少磷素流失对保护资源与环境具有
重要意义［３］ ．紫色土是以紫色岩为成土母质发育而
来的土壤，具有成土作用迅速等特点，是四川主要的
土壤类型之一［４］ ．丘陵区因其独特的气候、地形条
件、土壤质地等因素，使得其土壤磷流失更加严重，
然而对土壤磷流失的研究大多集中在土地利用方式
对土壤磷吸附解吸等方面［５－７］，对于间套作这种栽
培模式下土壤磷固持能力的研究较少．在当前人口
持续增长、耕地面积逐渐减少的形势下，间套作在缓
解粮食安全、充分利用土地资源，保护生物多样性等
方面起到了重要作用［８－１０］ ．据统计，玉米 ／大豆套作
在西 南 丘 陵 地 区 推 广 以 来， 面 积 达 １􀆰 １５ ×
１０６ ｈｍ２ ［１１］，取得了良好的经济和生态效益，在农业
生产中占有重要地位［１２］ ．因此，本文以四川丘陵区
玉米 ／大豆带状复合种植系统为对象，研究玉米 ／大
豆套作系统土壤对磷吸附解吸特征的影响机制，并
初步探究减施磷肥对各栽培模式产量及土壤磷固持
能力的影响，为合理施用磷肥、提高磷肥利用率及减
少磷素流失提供科学基础．
１　 研究地区与研究方法
１􀆰 １　 研究区概况
试验于 ２０１２—２０１３ 年在四川省资阳市乐至县
孔雀乡孔雀浦村（３０°１６′５３″ Ｎ， １０５°０１′２４″ Ｅ）进行，
试验地位于四川盆地西中部，该区域地形以丘陵和
山地为主．气候为亚热带季风湿润气候，年均温度
１６．７ ℃，年降雨量 ９５５ ｍｍ，主要集中在 ５—９ 月，日
照时数 １３３０ ｈ，无霜期 ２７５ ｄ．土壤类型为紫色土，土
壤质地为壤黏土．２０１２ 年土壤 ｐＨ ６．７６，有机质 １１．１
ｇ·ｋｇ－１，全氮 ０．９７ ｇ·ｋｇ－１，全磷 ０．８２ ｇ·ｋｇ－１，速效
氮 ０．１７ ｇ·ｋｇ－１，有效磷 ４．８７ ｍｇ·ｋｇ－１，有效钾 ０．１９
ｇ·ｋｇ－１ ．
供试玉米为紧凑型品种登海 ６０５，由山东登海
种业股份有限公司提供．供试大豆为耐阴型品种南
豆 １２，由四川省南充市农业科学院提供．
１􀆰 ２　 试验设计
田间小区试验采用二因素裂区设计，主因素为
种植模式，分别为玉米 ／大豆套作（Ｍ ／ Ｓ）、玉米单作
（Ｍ）、大豆单作（Ｓ）；副因素为施磷水平，分别为施
磷（Ｐ）和不施磷（Ｐ ０），共 ６ 个处理，重复 ３ 次．各处
理小区面积 ６ ｍ×６ ｍ．玉米 ／大豆带状套作（Ｍ ／ Ｓ）种
３带，带宽 ２ ｍ，宽窄行 ２ ∶ ２ 种植，玉米宽行 １．６ ｍ，
宽行内种 ２行大豆，玉米窄行 ０．４ ｍ，玉米、大豆间距
０􀆰 ６ ｍ．玉米、大豆穴距均为 ０．１７ ｍ，玉米每穴单株，
大豆每穴双株．玉米单作（Ｍ）行距 １ ｍ，穴距 ０．１７ ｍ，
每穴单株．单作大豆（Ｓ）行距 ０．５ ｍ，穴距 ０．３４ ｍ，每
穴双株．单作、套作模式下玉米与大豆的种植密度一
致，玉米密度每公顷 ５􀆰 ８５ 万株，大豆密度每公顷
１０􀆰 ５万株．玉米 ２０１３ 年 ４ 月 １５ 日播种，８ 月 １ 日收
获；大豆 ６ 月 １８ 日播种，１０ 月 ２５ 日收获．玉米底肥
每公顷施 Ｎ ７２ ｋｇ、Ｐ ２Ｏ５ １０５ ｋｇ、Ｋ２Ｏ １１２．５ ｋｇ，大喇
叭口期每公顷追施 Ｎ １０８ ｋｇ；大豆底肥每公顷施
Ｎ ６０ ｋｇ、Ｐ ２Ｏ５ ６３ ｋｇ、Ｋ２Ｏ ５２．５ ｋｇ．对照不施 Ｐ ２Ｏ５ ．
１􀆰 ３　 测定项目与方法
１􀆰 ３􀆰 １产量的测定 　 分别于玉米和大豆完全成熟
后，玉米 ／大豆套作（Ｍ ／ Ｓ）模式每个小区内选择中间
１带的 ２ 行玉米和 ２ 行大豆，玉米单作（Ｍ）模式选
择中间的 ２行玉米，大豆单作（Ｓ）模式选择中间的 ４
行大豆，田间调查玉米有效穗数或大豆有效株数．随
机选择有代表性的玉米和大豆 ２０株进行取样，于室
内风干后考种，调查玉米穗粒数、千粒重，大豆单株
荚数、荚粒数、百粒重，计算出理论产量．
根据玉米和大豆的产量计算土地利用当量比
ＬＥＲ，ＬＥＲ＝（Ｙｉｍ ／ Ｙｍｍ） ＋（Ｙｉｓ ／ Ｙｍｓ） ［８］，式中：Ｙｉｍ、Ｙｉｓ分
别代表套作玉米、大豆的产量；Ｙｍｍ、Ｙｍｓ分别为单作
玉米、单作大豆的产量．当 ＬＥＲ＞１，为套作优势；当
ＬＥＲ＜１，为套作劣势（表 １）．
表 １　 不同栽培模式及施磷水平下作物产量及土地当量比
Ｔａｂｌｅ １ 　 Ｃｒｏｐ ｙｉｅｌｄ ａｎｄ ＬＥＲ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｒｏｐｐｉｎｇ
ｐａｔｔｅｒｎｓ ａｎｄ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｒａｔｅｓ
栽培模式
Ｃｒｏｐｐｉｎｇ
ｐａｔｔｅｒｎ
磷水平
Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ
ｒａｔｅ
玉米籽粒
产量
Ｍａｉｚｅ ｇｒａｉｎ
ｙｉｅｌｄ
（ｋｇ·ｈｍ－２）
大豆籽粒
产量
Ｓｏｙｂｅａｎ ｇｒａｉｎ
ｙｉｅｌｄ
（ｋｇ·ｈｍ－２）
ＬＥＲ
Ｍ ／ Ｓ Ｐ ９６６８ａｂ １５４０ｂｃ １．６２
Ｐ０ ８６２０ｃ １１６２ｃ １．５８
Ｍ Ｐ １００４６ａ －
Ｐ０ ８８２３ｂｃ －
Ｓ Ｐ ２３４５ａ －
Ｐ０ １９３２ａｂ －
Ｍ ／ Ｓ：玉米 ／大豆套作Ｍａｉｚｅ ／ ｓｏｙｂｅａｎ ｒｅｌａｙ ｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇ； Ｍ：玉米单作
Ｍａｉｚｅ ｍｏｎｏｃｕｌｔｕｒｅ； Ｓ： 大豆单作 Ｓｏｙｂｅａｎ ｍｏｎｏｃｕｌｔｕｒｅ． Ｐ： 施磷 Ｐｈｏｓ⁃
ｐｈａｔｅ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ； Ｐ０： 不施磷 Ｗｉｔｈｏｕｔ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ａｐ⁃
ｐｌｉｃａｔｉｏｎ． 同列不同字母表示差异显著（Ｐ＜０．０５）Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｅｔｔｅｒｓ ｉｎ ｔｈｅ
ｓａｍｅ ｃｏｌｕｍｎ ｍｅａｎｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ａｔ ０．０５ ｌｅｖｅｌ． 下同 Ｔｈｅ ｓａｍｅ
ｂｅｌｏｗ．
６８９１ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２６卷
图 １　 不同种植模式土壤样品采集点分布
Ｆｉｇ．１　 Ｓｐａｔｉａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｓｏｉｌ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｓｉｔｅｓ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｒｏｐｐｉｎｇ ｐａｔｔｅｒｎｓ．
Ｍ ／ Ｓ： 玉米 ／大豆套作 Ｍａｉｚｅ ／ ｓｏｙｂｅａｎ ｒｅｌａｙ ｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇ； Ｍ： 玉米单作 Ｍａｉｚｅ ｍｏｎｏｃｕｌｔｕｒｅ； Ｓ： 大豆单作 Ｓｏｙｂｅａｎ ｍｏｎｏｃｕｌｔｕｒｅ．
１􀆰 ３􀆰 ２土壤样品采集与测定　 于玉米大豆收获后采
集土样．在各小区布点（每小区分成 ３ 带，带宽２ ｍ，
图 １），每小区实际采集样点≥６．因肥料施用于耕层
土壤，且磷素在土体中移动较小，故取 ０ ～ ２０ ｃｍ 土
层土样，混匀，用四分法进行缩分，挑出植物残体与
石块，带回实验室风干，磨细，分别过 ２ 和 ０．２ ｍｍ
筛，测定土壤速效磷、水溶性磷和全磷含量．
１􀆰 ３􀆰 ３吸附试验　 每个样本称取 ７份 ２．００ ｇ过 ２ ｍｍ
筛的土样，分别放置于 ７个 ５０ ｍＬ塑料离心管中，分
别加入含磷量为 ０、１０、２０、４０、６０、１５０ ｍｇ·Ｌ－１的
０􀆰 ０１ ｍｏｌ·Ｌ－１ＣａＣｌ２溶液 ２０ ｍＬ，同时加入 ３ 滴甲苯
以抑制微生物生长，加塞，置于 ２５ ℃下恒温震荡
２４ ｈ，振速 １８０ ×ｇ，平衡后离心 １０ ｍｉｎ（４０００ ×ｇ），吸
取上清液测定磷浓度，计算土壤吸磷量及吸附参
数［５，１３］ ．
１􀆰 ３􀆰 ４解吸试验 　 吸附试验结束后，用 ９５％的酒精
清洗土样中游离的塑料管壁残留的磷酸盐各 ２ 次，
加入 ２０ ｍＬ ０．０１ ｍｏｌ·Ｌ－１ ＣａＣｌ２溶液，加塞，２５ ℃下
恒温震荡 ２４ ｈ，振速 １８０ × ｇ，平衡后离心 １０ ｍｉｎ
（４０００ ×ｇ），取上清液测定溶液中磷浓度，计算磷解
吸量［５］ ．
１􀆰 ４　 数据处理
运用 ＳＰＳＳ ２０．０ 软件进行统计分析，采用单因
素（ｏｎｅ⁃ｗａｙ ＡＮＯＶＡ）和 Ｄｕｎｃａｎ 法进行方差分析和
多重比较（α＝ ０．０５）．采用 Ｅｘｃｅｌ 作图．图表中数据为
平均值±标准差．
２　 结果与分析
２􀆰 １　 栽培模式及施磷水平对作物产量的影响
由表 １ 可以看出，与不施磷相比，施磷使 Ｍ ／ Ｓ、
Ｍ两种栽培模式下玉米产量显著提高，分别提高
１０．９％、１２．２％，同一施磷水平下，套作玉米产量与单
作玉米产量相比稍有降低，差异不显著；同一栽培模
式下，施肥使大豆产量有所提高，但差异不显著，而
同一施磷水平下，套作大豆产量均显著低于单作大
豆产量，不施磷和施磷处理下，套作大豆产量比单作
大豆产量分别降低了 ３９．３％、３４．２％．表明玉米产量
受施磷水平的影响大于栽培模式，大豆产量受栽培
模式的影响大于施磷水平．从系统作物产量角度来
看，与不施磷处理相比，施磷使 Ｍ ／ Ｓ、Ｍ、Ｓ ３ 种栽培
模式下的系统总产量分别提高 １２． ７％、 １２． ２％、
１７􀆰 ６％，表明增施磷肥有助于提高作物产量．此外，
不施磷处理下，Ｍ ／ Ｓ 系统产量较 Ｍ、 Ｓ 分别提高
９􀆰 ８％、７９􀆰 １％，土地当量比 ＬＥＲ值为 １．５８；施磷情况
下，Ｍ ／ Ｓ系统产量较 Ｍ、Ｓ 分别提高 １０．４％、８０．３％，
ＬＥＲ值达到 １．６２，显著高于不施磷处理．
２􀆰 ２　 栽培模式及施磷水平对土壤磷含量的影响
由图 ２可以看出，不施磷处理下，３ 种栽培模式
下土壤速效磷含量表现为Ｍ ／ Ｓ＞Ｍ＞Ｓ，但栽培模式间
差异不显著；而在施磷水平下，３ 种栽培模式下土壤
速效磷含量表现为 Ｍ＞Ｍ ／ Ｓ＞Ｓ，其中，Ｓ 模式下土壤
速效磷含量显著低于 Ｍ 和 Ｍ ／ Ｓ 模式．与不施磷相
比，施磷使 Ｍ ／ Ｓ、Ｍ、Ｓ ３种模式下土壤速效磷分别降
低 ２２．２％、１２．７％、２８．８％．不施磷情况下，土壤水溶性
磷含量表现为 Ｍ ／ Ｓ＞Ｍ＞Ｓ，在施磷处理下，各栽培模
式下土壤水溶性磷含量表现为Ｍ＞Ｍ ／ Ｓ＞Ｓ，与速效磷
表现出相同的趋势，但同一施磷水平下，各栽培模式
间差异不显著．增施磷肥可以提高土壤水溶性磷含
量，与不施磷相比，施磷使 Ｍ ／ Ｓ、Ｍ、Ｓ 土壤水溶性磷
含量分别增加 ４．４％、２９．５％、１６．９％，其中 Ｍ模式下，
施磷显著提高了土壤水溶性磷含量．不施磷处理下，
各栽培模式下土壤全磷含量表现为Ｍ ／ Ｓ＞Ｍ＞Ｓ，施磷
情况下各栽培模式土壤全磷含量表现为 Ｓ＞Ｍ＞Ｍ ／ Ｓ，
但在同一施磷水平下栽培模式间土壤全磷含量差异
不显著．与不施磷相比，增施磷肥使 Ｍ ／ Ｓ、Ｍ、Ｓ ３ 种
模式下的土壤全磷含量分别增加 －０．６％、７􀆰 １％、
１０􀆰 ５％．
７８９１７期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 徐　 敏等： 紫色丘陵区玉米 ／大豆套作系统土壤磷吸附⁃解吸动力学　 　 　 　 　
图 ２　 不同栽培模式及施磷水平下土壤速效磷、水溶性磷和
全磷含量
Ｆｉｇ．２　 Ｓｏｉｌ ａｖａｉｌａｂｌｅ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ， ｗａｔｅｒ ｓｏｌｕｂｌｅ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ａｎｄ
ｔｏｔａｌ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｒｏｐｐｉｎｇ ｐａｔｔｅｒｎｓ ａｎｄ
ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｒａｔｅｓ．
Ｐ： 施磷 Ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ； Ｐ０： 不施磷Ｗｉｔｈｏｕｔ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ
ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ． 不同字母表示差异显著（Ｐ＜０．０５）Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｅｔｔｅｒｓ
ｍｅａｎｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ａｔ ０．０５ ｌｅｖｅｌ． 下同 Ｔｈｅ ｓａｍｅ ｂｅｌｏｗ．
２􀆰 ３　 栽培模式及施磷水平对土壤磷等温吸附特性
的影响
根据 Ｌａｎｇｕｍｕｉｒ方程可计算出一系列土壤磷吸
附参数［１，１３］（表２） ．其中：Ｑｍ（ｍｇ·ｋｇ
－１）为最大吸磷
量；Ｋ为吸附常数；ＰＳＩ 为磷吸持指数，即 ＰＳＩ ＝ Ｘ·
ｌｎｃ－１，其中：Ｘ（ｍｇ·１００ ｇ－１）为土液比为 １ ∶ １０ 条件
下，每 １ ｇ土添加 １．５ ｍｇ Ｐ 时，平衡后测得的土壤吸
磷量；ｃ（μｍｏｌ·Ｌ－１）为此条件下平衡液中的磷浓度；
ＲＤＰ（ｍｇ·ｋｇ－１）为易解吸磷；ＳＢＣ（ｍｇ·ｋｇ－１）＝ Ｋ·
Ｑｍ，ＳＢＣ 为土壤最大缓冲容量，表征土壤的吸磷特
征［３，５，１３］ ．
在不施磷条件下，Ｑｍ值表现为 Ｍ／ Ｓ ＝Ｍ＞Ｓ；在施
磷处理下，不同栽培模式下土壤 Ｑｍ值表现为 Ｓ＞Ｍ ／ Ｓ＞
Ｍ．与不施磷相比，增施磷肥使 Ｍ ／ Ｓ和 Ｍ ２种模式下
土壤 Ｑｍ值分别降低 １４．２％、３３．５％，而 Ｓ模式下的土
壤 Ｑｍ值增加 ３．７１％．在不施磷与施磷处理下，不同栽
培模式下土壤 Ｋ 值分别表现为 Ｍ／ Ｓ＞Ｍ＞Ｓ、Ｍ ／ Ｓ＞Ｓ＞
Ｍ；与不施磷相比，在施磷条件下 Ｍ ／ Ｓ、Ｍ、Ｓ 处理土
壤 Ｋ值均表现出增加的趋势，其值分别增加 ３１．１％、
５３．７％、８．５９％．在不施磷处理下，不同栽培模式下土
壤 ＲＤＰ 值表现为 Ｍ ／ Ｓ＞Ｍ＞Ｓ，在施磷水平下，各栽培
模式下土壤 ＲＤＰ 值表现为 Ｍ＞Ｓ＞Ｍ ／ Ｓ；与不施磷相
比，施磷条件下 Ｍ ／ Ｓ、Ｍ、Ｓ 等 ３ 种模式下土壤 ＲＤＰ
值别提高 １１．１％、５５．６％、５２．４％．由表 ２可以看出，在
不施磷处理下 ＳＢＣ 表现为 Ｍ ／ Ｓ＞Ｓ＞Ｍ；在施磷处理
下 ＳＢＣ值表现为 Ｍ ／ Ｓ＞Ｍ＞Ｓ；与不施磷相比，施磷条
件下 Ｍ ／ Ｓ、 Ｍ、 Ｓ 处理 ＳＢＣ 值分别提高 １９􀆰 ６％、
３０􀆰 ３％、１２．０％．
２􀆰 ４　 栽培模式及施磷水平对土壤磷解吸特性的
影响
如表 ３所示，在不施磷处理下，不同栽培模式下
土壤磷解吸率表现为 Ｍ＞Ｍ ／ Ｓ＞Ｓ，在施磷处理下，其
平均解吸率表现为 Ｓ＞Ｍ＞Ｍ ／ Ｓ，与不施磷处理相比，
施磷条件下 Ｍ ／ Ｓ、Ｍ、Ｓ平均解吸率分别增加 １５．３％、
２４．０％、－９．７％．用 ｙ＝ａｘ＋ｂ拟合吸附量与解吸量的相
关关系，由表 ４可以看出，土壤对磷的吸附量与解吸
量呈显著相关关系．ｂ 为单位吸附量的解吸量，ｂ 值
越大，表明土壤对外源磷的缓冲能力越差［６］ ．在不施
表 ２　 不同栽培模式及施磷水平下土壤磷吸附的 Ｌａｎｇｍｕｉｒ方程及吸附参数
Ｔａｂｌｅ ２　 Ｌａｎｇｍｕｉｒ ｅｑｕａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｐ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｉｓｏｔｈｅｒｍ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｉｎ ｓｏｉｌｓ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｒｏｐｐｉｎｇ
ｐａｔｔｅｒｎｓ ａｎｄ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｒａｔｅｓ
栽培模式
Ｃｒｏｐｐｉｎｇ ｐａｔｔｅｒｎ
磷水平
Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｒａｔｅ
Ｌａｎｇｍｕｉｒ方程
Ｌａｎｇｍｕｉｒ ｆｕｎｃｔｉｏｎ
Ｒ２ Ｑｍ
（ｍｇ·ｋｇ－１）
Ｋ ＲＤＰ
（ｍｇ·ｋｇ－１）
ＰＳＩ ＳＢＣ
（ｍｇ·ｋｇ－１）
Ｍ ／ Ｓ Ｐ Ｃ ／ Ｑ＝ ０．００４２Ｃ＋０．０１１７ ０．９８３∗∗ ２４０ａｂ ０．３５７ａ ０．２０８ｂ ２３．０ａ ８５．７ａ
Ｐ０ Ｃ ／ Ｑ＝ ０．００３６Ｃ＋０．０１４５ ０．９６８∗∗ ２８０ａ ０．２４６ａｂ ０．１８５ｂｃ ２３．１ａ ６８．９ｂ
Ｍ Ｐ Ｃ ／ Ｑ＝ ０．００５４Ｃ＋０．０１６５ ０．９７７∗∗ １８６ｃ ０．３２６ａ ０．３３４ａ ２４．１ａ ６０．６ｂ
Ｐ０ Ｃ ／ Ｑ＝ ０．００３６Ｃ＋０．０２３７ ０．９６１∗∗ ２８０ａ ０．１５１ｃ ０．１４８ｃ ２３．０ａ ４２．２ｃ
Ｓ Ｐ Ｃ ／ Ｑ＝ ０．００４０Ｃ＋０．０１７７ ０．９４９∗∗ ２５１ａｂ ０．２２６ａｂ ０．２８４ｂ ２２．９ｂ ５６．６ｂｃ
Ｐ０ Ｃ ／ Ｑ＝ ０．００３３Ｃ＋０．０１５９ ０．９７４∗∗ ２４１ａｂ ０．２０６ａｂ ０．１３５ｃ ２３．４ａ ４９．８ｃ
∗Ｐ＜０．０５； ∗∗Ｐ＜０．０１． 方程中 Ｃ为平衡溶液中磷的浓度（μｍｏｌ·Ｌ－１）； Ｑ 为土壤吸磷量（ｍｇ·１００ ｇ－１） Ｃ ｍｅａｎｔ Ｐ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｓｏｌｕｔｉｏｎ，
ａｎｄ Ｑ ｍｅａｎｔ Ｐ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｉｎ ｓｏｉｌ．
８８９１ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２６卷
表 ３　 不同栽培模式及施磷水平下土壤吸附态磷的解吸率
Ｔａｂｌｅ ３　 Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ ｓｏｉｌ Ｐ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｒｏｐｐｉｎｇ
ｐａｔｔｅｒｎｓ ａｎｄ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｒａｔｅｓ
栽培模式
Ｃｒｏｐｐｉｎｇ
ｐａｔｔｅｒｎ
磷水平
Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ
ｒａｔｅ
平均解吸率
Ａｖｅｒａｇｅ
ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ ｒａｔｅ
（％）
外源磷浓度
Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ａｄｄｅｄ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ
ｓｏｌｕｔｉｏｎ （ｍｇ·Ｌ－１）
１０ ２０ ４０ ６０ １００ １５０
Ｍ ／ Ｓ Ｐ ３．０ １．５９ ２．０９ ２．９３ ３．５６ ３．９９ ４．０６
Ｐ０ ３．６ １．７８ ２．７３ ３．５４ ３．９６ ４．６１ ４．９４
Ｍ Ｐ ３．２ １．１６ ２．４４ ２．６６ ３．１７ ４．５４ ５．０２
Ｐ０ ４．２ １．７０ ２．７４ ４．２８ ４．５３ ５．２８ ６．５０
Ｓ Ｐ ３．４ ０．７６ １．５４ ３．９８ ４．３７ ４．７１ ５．１１
Ｐ０ ３．１ ０．５６ １．６７ ２．６３ ３．９９ ４．８９ ４．９０
表 ４　 不同栽培模式及施磷水平下土壤磷解吸量（ｙ）与吸附
量（ｘ）的关系
Ｔａｂｌｅ ４　 Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ ａｍｏｕｎｔ （ｙ）
ａｎｄ ｔｈｅ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ａｍｏｕｎｔ （ ｘ） ｏｆ ｓｏｉｌ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｕｎｄｅｒ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｒｏｐｐｉｎｇ ｐａｔｔｅｒｎｓ ａｎｄ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ
ｒａｔｅｓ
栽培模式
Ｃｒｏｐｐｉｎｇ ｐａｔｔｅｒｎ
磷水平
Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｒａｔｅ
ｙ＝ａ＋ｂｘ
ａ ｂ Ｒ２
Ｍ ／ Ｓ Ｐ －９．１５ ３．４４ｂ ０．９８８∗∗
Ｐ０ －９．３２ ３．８６ｂ ０．９８０∗∗
Ｍ Ｐ －１４．４０ ３．６６ｂ ０．９８１∗∗
Ｐ０ －２３．２０ ６．０１ａ ０．９４９∗∗
Ｓ Ｐ －１８．００ ４．３２ａｂ ０．９７７∗∗
Ｐ０ －８．５１ ３．９１ｂ ０．９８８∗∗
磷处理下，不同栽培模式下土壤对磷的缓冲能力大
小为Ｍ ／ Ｓ＞Ｓ＞Ｍ，在施磷处理下其对磷的缓冲能力大
小为 Ｍ ／ Ｓ＞Ｍ＞Ｓ；与不施磷相比，施磷条件下 Ｍ ／ Ｓ、
Ｍ、Ｓ模式下 ｂ 值分别增加 １０􀆰 ９％、３９􀆰 １％、－９􀆰 ６％，
这与 Ｑｍ和解析率表现出相同的趋势．
３　 讨　 　 论
大量研究表明，间套作能显著提高系统产
量［１４－１６］，本研究也得出相同的结论．同一栽培模式
下，增施磷肥能够显著提高玉米产量，但对大豆产量
影响不显著．同一施磷水平下，套作大豆产量均显著
低于单作大豆产量，而套作玉米和单作玉米产量差
异不显著．表明玉米产量受施磷水平的影响大于栽
培模式，大豆产量受栽培模式的影响大于施磷水平．
其原因可能是玉米 ／大豆带状套作模式下，玉米属于
高位作物，生长发育受光限制较小，因此，土壤磷素
成为限制因子，而大豆属于低位作物，在与玉米共生
期间受到光照胁迫，与磷素养分相比，光照胁迫可能
成为主要限制因子［１７－１８］ ．有研究表明，大豆根系能
在低磷胁迫下分泌有机酸，以缓解磷素营养［１９－２０］，
这可能是大豆对磷的敏感性低于光照的原因之一．
从系统作物产量来看，与不施磷处理相比，施磷使
Ｍ ／ Ｓ、Ｍ、Ｓ等 ３种栽培模式下的系统总产量增加，表
明增施磷肥有助于提高作物产量［２１］ ．此外，与不施
磷相比，施磷提高了 Ｍ ／ Ｓ 系统的 ＬＥＲ 值，但仅提高
了 ０．０４，表明施磷在一定程度上可缓解套作系统的
低磷胁迫．
大豆单作模式下土壤速效磷含量显著低于玉米
单作和玉米 ／大豆套作模式，其原因是玉米施磷量大
于大豆施磷量，可见，施入土壤中的化学磷肥并未全
部被作物利用，应在保证作物产量的前提下减量施
用化学磷肥以提高作物对土壤磷的利用率．与不施
磷相比，施磷使 ３ 种模式下土壤速效磷表现出减少
的趋势，这可能是因为在施磷条件下，作物长势优于
不施磷处理，良好的作物长势带走了土壤中更多的
磷素，从而降低了土壤速效磷含量．从所有处理的土
壤速效磷含量水平来看，速效磷含量均小于 １５
ｍｇ·ｋｇ－１，属于低肥力水平［２２］，为保证土壤磷库的
可持续发展，并且综合考虑降低土壤磷素流失风险、
提高磷肥利用率，应考虑增施有机磷肥或秸秆还田．
水溶性磷是土壤全磷中最易进入土壤液相的磷组
分，也是作物最易吸收利用的磷．从总的趋势来看，
在低磷水平下（不施磷处理）Ｍ ／ Ｓ 套作模式较 Ｍ、Ｓ
单作模式能够提高土壤水溶性磷含量，相比单作有
利于作物生长；高磷情况下（施磷处理），套作土壤
水溶性磷含量低于单作玉米水溶性磷含量，降低了
土壤磷素随水流失风险．Ｍ ／ Ｓ 套作模式与 Ｍ、Ｓ 单作
模式相比，能够提高土壤磷素利用率．
在不施磷条件下，Ｑｍ值表现为 Ｍ ／ Ｓ ＝ Ｍ＞Ｓ，玉
米 ／大豆套作及玉米单作比大豆单作模式下土壤磷
容量高，这表明套作能减缓对土壤磷素的消耗，体现
出优势；在施磷处理下，不同栽培模式下土壤 Ｑｍ值
表现为 Ｓ＞Ｍ ／ Ｓ＞Ｍ，表明收获后大豆单作、套作模式
下土壤磷素容量较大，能够保证第二年作物正常生
长，而对于玉米单作而言，其消耗了土壤中的大量磷
素，需要补充磷源，以保证第二年作物正常生长．与
不施磷相比，施磷肥使 Ｍ ／ Ｓ和 Ｍ等 ２种模式下土壤
Ｑｍ值表现出降低的趋势，而 Ｓ 模式下土壤 Ｑｍ值却
表现出增加的趋势，这可能是因为大豆在缺磷条件
下根系分泌大量有机酸，以活化土壤中磷［２０，２３］ ．在不
施磷与正常施磷处理下，不同栽培模式下土壤 Ｋ 值
均表现为套作大于单作，表明玉米 ／大豆套作模式下
土壤对磷的吸附能力较其他处理更强；与不施磷相
比，在施磷条件下 Ｍ ／ Ｓ、Ｍ、Ｓ 处理土壤 Ｋ 值均表现
出增加的趋势，这可能是在不施磷水平下，作物生长
９８９１７期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 徐　 敏等： 紫色丘陵区玉米 ／大豆套作系统土壤磷吸附⁃解吸动力学　 　 　 　 　
较差，对土壤良好理化性质的形成贡献较小，使得土
壤对磷吸附能力较差．对于 ＲＤＰ 值，在施磷处理下，
相对于 Ｍ ／ Ｓ而言，Ｍ、Ｓ土壤中磷源更易从固相进入
液相，二者具有更高的磷素流失风险．与不施磷相
比，Ｍ ／ Ｓ、Ｍ、Ｓ等 ３ 种模式下土壤 ＲＤＰ 值均表现出
增加的趋势，其原因可能是不施磷肥条件下降低了
土壤水溶性磷含量（图 ２），从而减少土壤磷素流失
风险［２４］ ．ＳＢＣ值表征了土壤对磷的储存能力［５］，在 ２
种施肥处理下套作均高于其他处理，表明套作模式
下土壤对磷的缓冲能力较两种单作模式更强，即在
同一磷水平下，土壤对磷的固持能力更强；与不施磷
相比，Ｍ ／ Ｓ、Ｍ、Ｓ处理 ＳＢＣ 值均表现出增加的趋势，
表明减少磷肥投入，土壤对磷缓冲能力有所降低，其
原因可能是在低磷水平下，作物生长较差，对土壤良
好的理化性质贡献较小．
磷在土壤中的解吸过程是吸附过程的逆过程，
因此，影响吸附作用的因素同样也影响解吸作用，一
般认为土壤磷解吸过程与土壤吸附磷再利用、提高
磷生物有效性及土壤向水体释放磷素等相关，因此，
土壤磷解吸过程较吸附过程显得更为重要．由表 ３
可以看出，随着外源磷浓度增加，土壤磷解吸率逐渐
增大，这与前人研究结果一致［６，２５］ ．用 ｙ ＝ ａｘ＋ｂ 拟合
吸附量与解吸量的相关关系，可以看出土壤对磷的
吸附量与解吸量呈显著相关关系．ｂ为单位吸附量的
解吸量，ｂ值越大，表明土壤对外源磷的缓冲能力越
差，在两种施磷处理下套作模式的缓冲能力均高于
其他两种模式，表明玉米 ／大豆套作模式下土壤对磷
的缓冲能力高于单作模式；与不施磷相比，施磷条件
下 Ｍ ／ Ｓ、Ｍ模式下土壤 ｂ 值表现出增加的趋势，Ｓ 处
理表现出降低的趋势，这与 Ｑｍ、解析率表现出相同
的趋势．
综上，玉米 ／大豆带状套作模式能显著提高系统
产量，充分利用土地资源，施磷可显著增加套作系统
玉米产量，提高系统作物总产量，为了节约磷肥资
源，套作模式下大豆可少施磷肥或不施磷肥．玉米 ／
大豆套作与玉米单作、大豆单作两种模式相比，土壤
对磷的固持能力更强．套作在磷素利用率、磷流失风
险等方面均表现出了明显优势．
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［９］　 Ｗｉｌｌｅｙ ＲＷ． Ｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇ： Ｉｔｓ ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ ａｎｄ ｒｅｓｅａｒｃｈ
ｎｅｅｄｓ．Ⅰ． Ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｙｉｅｌｄ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ． Ｆｉｅｌｄ Ｃｒｏｐ
Ａｂｓｔｒａｃｔｓ， １９７９， ３２： １－１０
［１０］　 Ｈｅ ＨＭ， Ｙａｎｇ Ｌ， Ｆａｎ ＬＭ， ｅｔ ａｌ． Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｉｎｔｅｒ⁃
ｃｒｏｐｐｉｎｇ ｏｆ ｍａｉｚｅ ａｎｄ ｓｏｙｂｅａｎ ｏｎ ｍｉｃｒｏｃｌｉｍａｔｅ． Ｃｏｍｐｕ⁃
ｔｅｒ ａｎｄ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｉｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ， ２０１２，
３６９： ２５７－２６３
［１１］　 Ｙａｎｇ Ｗ⁃Ｙ （杨文钰）， Ｙｏｎｇ Ｔ⁃Ｗ （雍太文）， Ｒｅｎ Ｗ⁃Ｊ
（任万军）， ｅｔ ａｌ． Ｄｅｖｅｌｏｐ ｒｅｌａｙ⁃ｓｏｗｉｎｇ ｓｏｙｂｅａｎ， ｒｅｖｉ⁃
ｔａｌｉｚｅ ｓｏｙｂｅａｎ ｉｎｄｕｓｔｒｙ． Ｓｏｙｂｅａｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ （大豆科学），
２００８， ２７（１）： １－７ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［１２］ 　 Ｌｉｕ Ｘ⁃Ｍ （刘小明）， Ｙｏｎｇ Ｔ⁃Ｗ （雍太文）， Ｌｉｕ Ｗ⁃Ｙ
（刘文钰）， ｅｔ ａｌ． Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｒｅｄｕｃｅｄ Ｎ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｎ ｓｏｉｌ
Ｎ ｒｅｓｉｄｕｅ ａｎｄ Ｎ ｌｏｓｓ ｉｎ ｍａｉｚｅ⁃ｓｏｙｂｅａｎ ｒｅｌａｙ ｓｔｒｉｐ ｉｎｔｅｒ⁃
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（赵西宁）， ｅｔ ａｌ． Ｗａｔｅｒ⁃ｓａｖｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｏｆ ｉｎｔｅｒ⁃
ｃｒｏｐｐｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｃｒｏｐｌａｎｄ ｗａｔｅｒ ｕｓｅ ｅｆｆｉ⁃
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０９９１ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２６卷
［１７］　 Ｙａｎｇ Ｆ （杨　 峰）， Ｈｕａｎｇ Ｓ （黄　 山）， Ｃｕｉ Ｌ （崔　
亮）， ｅｔ ａｌ． Ｄｙｎａｍｉｃ ｃｈａｎｇｅｓ ａｎｄ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｐ ａｎｄ
Ｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｃｒｏｐ ｌｅａｖｅｓ ｕｎｄｅｒ ｒｅｌａｙ ｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇ
ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｍａｉｚｅ ａｎｄ ｓｏｙｂｅａｎ． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｌａｎｔ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ
ａｎｄ Ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ （植物营养与肥料学报） ， ２０１３， １９
（４）： ７８１－７８９ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［１８］　 Ｌｙｕ Ｙ （吕　 越）， Ｗｕ Ｐ⁃Ｔ （吴普特）， Ｃｈｅｎ Ｘ⁃Ｌ （陈
小莉）， ｅｔ ａｌ． Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ａｂｏｖｅ⁃ ａｎｄ ｂｅｌｏｗ⁃ｇｒｏｕｎｄ ｉｎｔｅｒａｃ⁃
ｔｉｏｎｓ ｏｎ ｍａｉｚｅ ／ ｓｏｙｂｅａｎ ｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇ ａｄｖａｎｔａｇｅ． Ｔｒａｎｓ⁃
ａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ
（农业机械学报）， ２０１４， １（１）： １２９－ １４２ （ ｉｎ Ｃｈｉ⁃
ｎｅｓｅ）
［１９］　 Ｄｉｎｋｅｌａｋｅｒ Ｂ， Ｒöｍｈｅｌｄ Ｖ， Ｍａｒｓｃｈｎｅｒ Ｈ． Ｃｉｔｒｉｃ ａｃｉｄ ｅｘ⁃
ｃｒｅｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｌｃｉｕｍ ｃｉｔｒａｔｅ ｉｎ ｔｈｅ ｒｈｉｚｏ⁃
ｓｐｈｅｒｅ ｏｆ ｗｈｉｔｅ ｌｕｐｉｎ． Ｐｌａｎｔ， Ｃｅｌｌ ＆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ， １９８９，
１２： ２８５－２９２
［２０］　 Ｍａｒｔｉｎ ＢＣ， Ｇｅｏｒｇｅ ＳＪ， Ｐｒｉｃｅ ＣＡ， ｅｔ ａｌ． Ｔｈｅ ｒｏｌｅ ｏｆ ｒｏｏｔ
ｅｘｕｄｅｄ ｌｏｗ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉｇｈｔ ｏｒｇａｎｉｃ ａｎｉｏｎｓ ｉｎ ｆａｃｉｌｉ⁃
ｔａｔｉｎｇ ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ： Ｃｕｒｒｅｎｔ
ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ ａｎｄ ｆｕｔｕｒｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ． Ｓｃｉｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｔｏｔａｌ Ｅｎ⁃
ｖｉｒｏｎｍｅｎｔ， ２０１４， ４７２： ６４２－６５３
［２１］　 Ｚｈａｏ Ｊ⁃Ｈ （赵建华）， Ｓｕｎ Ｊ⁃Ｈ （孙建好）， Ｃｈｅｎ Ｗ （陈
伟）， ｅｔ ａｌ． Ｙｉｅｌｄ ａｎｄ ｂｉｏｍａｓｓ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｍａｉｚｅ ｉｎ⁃
ｔｅｒｃｒｏｐｐｅｄ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｒｏｐｓ． Ｃｒｏｐｓ （作物杂志），
２０１３（４）： １２０－１２４ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［２２］　 Ｓｏｎｇ Ｃ （宋 　 春）， Ｈａｎ Ｘ⁃Ｚ （韩晓增）． Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ
ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｉｎ ｌｏｎｇ⁃ｔｅｒｍ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｄ ｓｏｉｌ． Ｓｏｉｌｓ （土壤），
２００９， ４１（１）： ２１－２６ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［２３］　 Ｈａｉｃｈａｒ ＦＺ， Ｓａｎｔａｅｌｌａ Ｃ， Ｈｅｕｌｉｎ Ｔ， ｅｔ ａｌ． Ｒｏｏｔ ｅｘｕ⁃
ｄａｔｅｓ ｍｅｄｉａｔｅｄ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ ｂｅｌｏｗｇｒｏｕｎｄ． Ｓｏｉｌ Ｂｉｏｌｏｇｙ ＆
Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ， ２０１４， ７７： ６９－８０
［２４］　 Ｌｉ Ｘ⁃Ｐ （李学平）， Ｓｈｉ Ｘ⁃Ｊ （石孝均）， Ｌｉｕ Ｐ （刘 　
萍）， ｅｔ ａｌ． Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｒｉｓｋ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ａｂｏｕｔ ｐｕｒｐｌｅ
ｓｏｉｌ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｌｏｓｓ： Ｉｔｓ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ‘ ｃｈａｎｇｅ⁃ｐｏｉｎｔ ’ ．
Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｏｉｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ （土壤通报）， ２０１１， ４２
（５）： １１５３－１１５８ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［２５］　 Ｓｏｎｇ Ｃ⁃Ｌ （宋春丽）， Ｆａｎ Ｊ⁃Ｂ （樊剑波）， Ｈｅ Ｙ⁃Ｑ （何
园球）， ｅｔ ａｌ． Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ
ｒｅｄ ｐａｄｄｙ ｓｏｉｌｓ ｄｅｒｉｖｅｄ ｆｒｏｍ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐａｒｅｎｔ ｍａｔｅｒｉａｌｓ
ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓ． Ａｃｔａ Ｐｅｄｏｌｏｇｉｃａ Ｓｉｎｉｃａ （土
壤学报）， ２０１２， ４９（３）： ６０７－６１１ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
作者简介　 徐　 敏，女，１９９１年生，硕士研究生． 主要从事土
壤养分有效性研究． Ｅ⁃ｍａｉｌ： ｘｕｍｉｎ＿ｘｙｚ＠ １２６．ｃｏｍ
责任编辑　 孙　 菊
封 面 说 明
封面照片由西北农林科技大学资源环境学院戚德辉提供．该森林草原区属于延河流域的一部
分，位于陕西省延安市安塞县附近，属大陆性半干旱季风气候，年平均气温 ８．９ ℃，年均降水量约
５００ ｍｍ，蒸发量约 １０００ ｍｍ，年均日照时数约 ２３９５ ｈ，全年无霜期约 １７０ ｄ．该区土壤类型为黄绵土，
土质疏松，侵蚀严重，水土流失形势严峻．该地多数荒坡因过度放牧而成为退化草地，草本植物群落
主要由达乌里胡枝子、长芒草、白羊草、铁杆蒿、茭蒿等组成，境内沟壑纵横、川道狭长、梁峁遍布，山
高、坡陡、沟深，地形对土壤养分、水分具有强烈的再分配作用，并且影响群落物种组成的空间分布
格局．
１９９１７期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 徐　 敏等： 紫色丘陵区玉米 ／大豆套作系统土壤磷吸附⁃解吸动力学