全 文 ：收稿日期：!""#$"!$"! 接受日期：!""#$"%$!&
基金项目：’()’*项目（+,*! - ./// - "/%）；国家科技支撑计划（!""01’2.31"0）资助。
作者简介：江晶（./4!—），女，甘肃省兰州市人，硕士研究生，主要从事保护性耕作研究。56789:：;98<=;3!&>?8@AAB CA7B C<
! 通讯作者 DE:："/&.$#0&.#%.，56789:：F@8<=GF> =H8IB EJIB C<
耕作方式对黄绵土无机磷形态的影响
江 晶，张仁陟!，海 龙
（甘肃农业大学资源与环境学院，甘肃兰州 #&""#"）
摘要：以设置在陇中黄土高原并已经进行了 3年的田间定位试验为基础，采用蒋$顾石灰性土壤无机磷分级法，研
究了不同耕作方式对黄绵土无机磷形态的影响。结果表明，供试土壤中 #4K0L的磷以无机磷形式存在，且以 (8$M
占绝大多数。无机磷各形态含量排列顺序为：(8."$M N (84$M N O$M N ’:$M N PE$M N (8!$M。与传统耕作不覆盖
（D）相比，免耕秸秆覆盖（QDR）、免耕不覆盖（QD）、传统耕作结合秸秆还田（DR）均可降低土壤中的 (84$M、O$M和 "—
3 C7土层中的 (8."$M含量，其中 QDR最为明显；QDR处理可提高土壤中的 ’:$M、PE$M含量。不同处理中，(8!$M、
(84$M、’:$M、PE$M均以 "—3 C7土层中含量最高，且随着土层的增加呈下降趋势；但是 (8."$M 以 3—." C7土层含
量最高；各处理 O$M在土壤剖面中的变化没有显著差异。
关键词：黄绵土；耕作方式；无机磷形态
中图分类号：R.3&K0 S . 文献标识码：’ 文章编号：.""4$3"3T（!""4）"!$"&4#$"3
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HA7E [:ICYI8Y9A< B
6#7 8&0-.：:AEHH8: HA9:；Y9::8=E 7EY@AJH；9磷是植物生长发育所必需的大量营养元素之
一，而土壤是植物磷营养的主要来源［.］。根据土壤
磷化合物的性质，可以将土壤中磷素分为有机磷和
无机磷，有机磷一般需转化为无机磷后才能被植物
吸收利用［!$&］。与有机磷相比，无机磷的相关研究
较多，尤其是张守敬等［%］在 ./3#年提出并逐步完善
土壤无机磷分组方法以后对土壤无机磷的研究一直
十分活跃。我国北方旱地土壤缺磷现象十分普遍，
实践证明，施用含磷肥料是当前提高农作物产量的
一项重要措施。国内外有关施肥对磷素形态影响的
研究报道较多［3$#］，虽已有研究表明实施保护性耕
作能迅速改善土壤理化性状，提高土壤供肥、保肥能
力［4］，但对于保护性耕作对土壤无机磷形态的影响
的研究较少，特别是在黄土高原地区，关于耕作方式
植物营养与肥料学报 !""4，.%（!）：&4# $ &/.
""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""
M:8对土壤无机磷形态影响的研究尚未见到报道。
黄绵土是甘肃中部干旱半干旱农业区主要的耕
作土壤，该类土壤常因有效磷供应不足而影响作物
产量和品质。为此，研究黄绵土磷素组分及其有效
性非常必要。本试验结合中长期田间定位实验，研
究传统耕作、免耕、免耕结合秸秆覆盖、秸秆还田处
理对黄绵土无机磷形态的影响，旨在为在该地区的
推广保护性耕作提供科学依据。
! 材料与方法
!"! 试验区概况
试验于 !""#!!""$ 年在甘肃农业大学旱农实
验站（陇中黄土高原半干旱丘陵沟壑区的定西市李
家堡乡麻子川村）进行。该试区属中温带偏旱区，海
拔 !""" %，年均太阳辐射 &’"(& )* + ,%!，日照时数
!-.$($ /，年均气温 $(-0，!"0积温 !’11(&0，!
#"0积温 !!1’(#0；无霜期 #-" 2。多年平均降水
量 1’"(’ %%，年蒸发量 #&1# %%，干燥度 !(&1，3"4
保证率的降水量为 1$& %%，变异系数为 !-(14，为
典型的雨养农业区。土壤为黄绵土，土质绵软，土层
深厚，质地均匀，储水性能良好；"—!"" ,%土壤容
重为 #(#. 5 + ,%1，凋萎含水率 .(14，饱和含水率
!#(’4。其基本理化性状见表 #。
表 ! 供试土壤基本理化性状
#$%&’ ! ()*+,-$& $./ -)’0,-$& 1231’24,’+ 35 4)’ +3,& 4’+4’/
土 层
6789 9:;<=
（,%）
>?
（@AB@C D !(& B#）
有机质
EF
全磷
G7H:9 I
全氮
G7H:9 J
全钾
G7H:9 K
速效磷
LM:89 N I
（%5 + )5）（5 + )5）
"—& 3(1! #!(&1 "(3#- "(3! #3($1 #1(&
&—#" 3(1$ #!(&$ "(3-" "(3- #3(-. ##(.
#"—1" 3(1! ##($. "(3"# "(.- #3(!. -(.
!"6 试验处理
试验共设 -个处理（表 !），采取小麦、豌豆双序
列轮作，即：小麦—豌豆—小麦（@+ I +@）和豌豆—
小麦—豌豆（I +@ + I），共 1!个小区，-次重复，小区
面积 - % O !" %，随机区组排列。截止 !""$年试验
已持续 &年。本文仅讨论 !""$年度种植小麦，前茬
作物为豌豆的 #$个处理。
供试春小麦品种为定西 1&号，每年 1月中旬播
种，播种量 #3.(& )5 + /%!，行距 !" ,%，各处理均施 J
#"& )5 + /%!（尿素，J -$4），I!E& #"& )5 + /%!（过磷酸
钙，I!E& #-4）；豌豆品种为绿农 #号，每年 -月上
旬播种，播种量 #3" )5 + /%!，行距 !- ,%。豌豆各处
表 6 试验处理描述
#$%&’ 6 #2’$40’.4+ /’+-2,14,3.
代码 P72< 处理 G=<:H%<=:H87Q
G 传统耕作
P7QMA8H/ Q7 CH=:A
作物收获后至冻结前三耕两耱，翻耕深度依次为 !"、#"和 &,%。
G/< R8<92 8C >97S5/<2 1 H8%97S5/ 2<>H/C :=< !"，#" :Q2
&,%，=<,H8M<9;N
JG 免耕
J7TH899 A8H/ Q7
CH=:A ,7M<=
全年不耕作，播种时用免耕播种机一次性完成播种和施肥。
J7TH899 H/=7S5/7SH H/< 98R< 7R H/< <=8%G6 传统耕作 W秸秆
还田
P7QMA8H/ CH=:A 8Q,7=>7=:H<2
耕作方式同 G，在第一次耕作的同时将前茬作物秸秆翻埋入土。
G/< R8<92 8C >97S5/<2 :Q2 /:==7A<2 7=:H<2 :H H/< R8=CH
>97S5/N L99 H/< CH=:A R=7% H/< >= A899 V< C97H 8%%<28:H<9; :RH<=
H/=7=:H<2 8QH7 5=7SQ2N
JG6 免耕 W秸秆覆盖
J7TH899 A8H/
CH=:A ,7M<=
耕作、播种和除草方法同 JG，收获后前茬作物秸秆全部归还小区。
J7TH899 H/=7S5/7SH H/< 98R< 7R H/< <=8%= R=7%
LS5SCH H899 Q= A899 V< C97H 8%%<28T
:H<9; :RH<= H/=331 植 物 营 养 与 肥 料 学 报 #-卷
理均施 ! "# $% & ’("，)"*+ ,#+ $% & ’("，所有肥料都
作为基肥在播种时同时施入。-.和 !-.还田所用
的秸秆均为前茬作物的秸秆，预先切成 +—/0(，并
充分晾晒后施用。各处理均用中国农业大学研制的
免耕播种机播种。
!"# 采样和分析方法
分别采集 #—+、+—,#、,#—1# 0( 耕层土壤样
品，风干后过 #2,+ ((的筛，供相关指标分析。
土壤无机磷分级的测定采用顾益初3蒋柏藩方
法［4］，分别测定 56" 3)、567 3)、893)、:;3)、56,#3)、*
3)；理化性状的测定采用常规测定方法。
$ 结果与分析
$"! 不同耕作方式对土壤无机磷组分的影响
耕作方式对磷素形态的影响主要通过对水分运
动、温度、生物、土壤孔隙度、土壤磷素化学等的影响
而实现。不同的耕作方式对无机磷各组分的影响见
表 1。
表 # 不同处理不同土层无机磷组分含量（%& ’ (&）
)*+,- # ./01-012 /3 14- 3/5%2 /3 60/5&*067 84/284/592 90:-5 :633-5-01 15-*1%-012 60 :633-5-01 ,*;-52
无机磷组分 土层（0(） 处理 -<;6=(;>=?
:@<(? @A B>@<%6>B0 ) .@B9 96C;< - !-. !- -.
56"3) #3+ 72+ D8 ,/2E 68 ,12F G8 ,,2, 08
+—,# /2/ D8 ,+2F 6H ,"2+ G8 ,#2+ 08
,#—1# F2# DH ,"2" 65 42F GH /27 0H
5673) #—+ ,+,2F 68 ,1#2, D8 ,1/27 08 ,E12E G8
+—,# ,EE2# 6H ,"12F DH ,1#24 0H ,1F2" GH
,#—1# ,1F2E 65 ,,/2, D5 ,"E2# 05 ,"42# G5
56,#3) #—+ 1/12+ 68 1F42# 6H 1F72E 6H 1/12# 6H
+—,# 1FE27 0H 14#2# 68 1742E 68 1/421 G8
,#—1# 1F72, 68H 1F"2/ 6H 1F"2, 6H 1+"27 G5
893) #—+ E42/ 68 +,21 68 E+2" G8 E12+ G8
+—,# E72, 68 E42/ 68 E12/ G8 E"2, G8H
,#—1# 1E2F 0H E727 68 1421 GH 1/24 G0H
:;3) #—+ 112, 68 1E21 68 1,2+ 68 1"2+ 68
+—,# 1,2F 68H 1"24 68 1#21 68H 1,2/ 68
,#—1# "427 6H 1#24 68 "72E 6H "42" 68
*3) #—+ 7+21 6H /F27 08 7E24 68 7#2+ G5
+—,# 4721 68 /,2+ DH /42# 0H 4"27 G8
,#—1# 7,2E G5 F421 0H F"2/ D5 7F2" 6H
注（!@=;）：不同小写字母表示同层次处理间差异达 +I显著水平；不同大写字母间表示同一处理层次间差异达 +I显著水平。JBAA;<;>=
9@K;<06?; B> =’; ?6(; <@K <;L<;?;>=? ?B%>BAB06>= DBAA;<;>0; 6= !!#2#+ G;=K;;> =<;6=(;>=? B> =’; ?6(; 96C;<；JBAA;<;>= (6MN?0N9; B> =’; ?6(; 0@9N(> <;L<;?;>=?
?B%>BAB06>= DBAA;<;>0; 6= !!#2#+ G;=K;;> 96C; =’; ?6(; =<;6=(;>=?O
表 1看出，各处理的 56" 3)含量间均有显著差
异。-.、!-、!-. 处理比对照（-）都有显著增加，大
小顺序为：!-. P !- P -.。从在土层分布情况看，
除在 !-. 的各土层间有显著差异外，各处理均以
#—+ 0(含量最高，其剖面分布自上而下总体都呈
下降趋势。
不同处理 5673)含量间均有显著差异。各土层
中，均以 -处理含量最高，!-.处理最低。!-.、!-、
-.处理比 - 对照都有显著下降，降幅为 +2EI!
,E2"I，这种减少作用大小顺序为 !-. P !- P -.。
另外，5673)在 -、!-.、!-、-.各处理的不同土层中
都有显著差异。各处理均以 #—+ 0(土层的含量最
高，其剖面分布自上而下总体都呈下降趋势。
在 #—+、,#—1# 0(土层中各处理的 56,#3)含
量均以 -处理含量最高，且 !-.、!-、-.处理比 -都
略有下降，降幅为 #2,I!E2"I；但在 +—,# 0(土
层中，!-.、!-、-. 处理 56,#3)含量比对照（-）则有
增加，增幅为 E2#I!F24I，其顺序为 !-. P !- P
-.。从土层剖面分布看，除 -处理中的 #—+ 0(土
层 56,#3) 含量最高外，在 !-.、!-、-. 处理中均在
+—,# 0(土层中含量最高，说明 #—F# 0(土层是其
积累层。
471"期 江晶，等：耕作方式对黄绵土无机磷形态的影响
各土层中，!"#、!"、"#处理 $%&’含量都比对照
（"）增加，表现为 !"# ( !" ( "#。其剖面分布自上而
下总体呈下降趋势，且 $%&’在各处理中均以 )*—
+* ,-土层中含量最低。
各处理的 ./&’ 含量间均无显著差异，以 !"#
处理的 ./&’含量最高。其剖面分布自上而下总体
都呈下降趋势，以 *—0 ,-的土层含量最高。
在 *—0 ,-土层中，1&’含量以 "处理含量最
高，"、!" 与 !"#、"# 处理间差异显著。除 "# 处理
*—0 ,- 土层中含量最少外，"、!"#、!" 处理均在
)*—+* ,-土层中含量最少。!"#、!"处理，其剖面
分布自上而下总体都呈下降趋势；而 "、"# 处理，
0—)* ,-土层为 1&’积累层。
!"! 土壤剖面无机磷形态比例
黄绵土的磷素主要以无机磷形式存在，无机磷
总量占各处理总磷量的平均百分比为 23456。在
*—0、0—)*、)*—+* ,-土层中，无机磷总量占各层
总磷量的百分比排列顺序为：" ( "# ( !" ( !"#。
各处理无机磷组分均以 78&’为主，占无机磷总量
的 25426，这一结果与中国农业大学林治安等［)*］的
研究结论相符，$9&’、./&’和 1&’总共占无机磷总
量的 :+4+6。各无机磷形态排列顺序为：78)*&’ (
783&’ ( 1&’ ( $%&’ ( ./&’ ( 78:&’（图 )）。
图 # 不同处理的各无机磷形态占总无机磷量的比例
$%&’# ()* +,-+-,.%-/ -0 1%00*,*/. 2% .- .-.34 2% 5%.) 1%00*,*/. .%443&*
6 讨论
本试验结果表明，!"# 处理可提高土壤中的
78:&’、$%&’、./&’含量；与 "处理相比，!"#、!"、"#
处理可降低土壤中 1&’、783&’和在 *—0 ,-土层中
78)*&’的含量，且以 !"#处理较明显。从磷的组分
看，本试验各处理无机磷组分均以 78&’为主，其顺
序为 78)*&’ ( 783&’ ( 1&’ ( $9&’ ( ./&’ ( 78:&’。
这与先前研究结果，无机磷平均占总磷量的
2;4<6，有机磷平均占总磷量的 :*456［))］一致。但
是，耕作方式对磷素形态的影响不如施肥明显。吕
家珑等［0］采用蒋 &顾法对长期定位试验的石灰性土
壤中的无机磷进行了研究指出，磷肥施入石灰性土
壤中，土壤中 78: &’、783 &’、$%&’和 ./&’含量均
显著增加，尤以 783 &’增加幅度最大；施磷肥也显
著提高土壤中的闭蓄态磷含量。郑铁军［):］在黑土
上经过 )0年长期施肥试验认为，长期施用磷肥，土
壤无机磷形态中的 $%&’和 78&’增加，使得土壤中
有效磷含量增加，提高了土壤磷的有效性。
由于土壤微生物和作物根系分泌物的作用，各
土壤磷形态在耕层呈现不同的分布规律。许多研究
发现，土壤磷素的空间分布特征为表层土壤磷素含
量高于底层土壤，即磷素含量一般随土壤层次的加
深而降低［)+］。本研究表明，不同处理中土壤无机磷
形态均以 78:&’、783&’、$%&’、./&’在 *—0 ,-土层
含量最高，且剖面分布自上而下总体都呈下降趋势。
=>?8@8-8 等［)<］在不同海拔高度上土壤磷素分布的
研究中也有相同的结论。主要原因有：!秸秆的覆
盖；"通过植物根系对下层土壤中磷的吸收，以有
机物残留体的形式累积于表层；#由于剖面上层存
在大量的有机胶体及风化复合体，增强了对磷酸离
子的吸附以及磷的移动性很小，不易从剖面上层淋
溶下移。而有的土壤因剖面中其它成分淋溶强烈，
会使剖面上层的磷量相对增加。这种垂直分布的变
化，由于养分下移超过根系所能吸收的范围，造成养
分的淋失，进而影响水体质量；但养分适度下移，可
以丰富底土养分含量，对于培育土壤肥力十分有利。
*;+ 植 物 营 养 与 肥 料 学 报 )<卷
沈仁芳等［!"］研究认为，石灰性土壤无机磷组成
与土壤肥力有密切关系，其中 #$%&’和 ()&’是有效
的（易溶性的），#$* &’ 和 +, &’ 是迟效的（枸溶态
的），-&’是微溶性的，#$!.&’是无效的（难溶性的）。
据此分析本试验结果，/种耕作方式中，免耕秸秆覆
盖（012）处理以有效磷保留在土壤中的无机磷含量
最高，降低 #$!.&’含量的效果也最明显。因此，可认
为免耕秸秆覆盖（012）是适合于在本地区推广的一
种有效的保护性耕作模式。
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