全 文 ：江苏农业学报(JiangsuJ.ofAgr.Sci.), 2010, 26(1):70～ 74
梁林洲 , 沈仁芳 ,伊晓云 , 等.高磷土壤施用磷肥对小白菜和苋菜产量及肥料利用率的影响 [ J] .江苏农业学报 , 2010, 26(1):
70-74.
高磷土壤施用磷肥对小白菜和苋菜产量及肥料利用率
的影响
梁林洲 1, 2 , 　沈仁芳1 , 　伊晓云 1, 2 , 　陈志长 1, 2 , 　赵学强 1
(1.中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室 , 江苏 南京 210008;2.中国科学院研究生院 , 北京
100049)
收稿日期:2009-06-08
基金项目:中国科学院知识创新工程重要方向项目(KSCX2-YW-N-
002)和国家科技支撑项目(2006BAD05B08)
作者简介:梁林洲(1978-),男 ,福建上杭人 ,博士研究生 ,主要从事土
壤与植物营养研究。 (E-mail)lzliang@issas.ac.cn
通讯作者:沈仁芳, (Tel)025-86881563;(E-mail)rfshen@issas.ac.cn
　　摘要:　采用土培试验 ,在高磷(Olsen-P为 117 mg/kg土)条件下种植小白菜和苋菜 , 施用 0 mg/kg, 50 mg/kg,
100mg/kg, 200mg/kg, 400 mg/kg磷肥(P2O5), 探讨高磷土壤施用磷肥对小白菜和苋菜产量及肥料利用率的影响。
结果表明:与不施用磷肥相比 ,在高磷土壤上施用 50 mg/kg, 100 mg/kg, 200 mg/kg磷肥(P2O5)并未提高小白菜和
苋菜产量 , 施用 400 mg/kg磷肥(P2O5)对小白菜有显著增产效果 ,但对苋菜没有增产效果;随磷肥施用量的增加 ,小
白菜和苋菜地上部磷积累量都有增加的趋势 ,施用 400 mg/kg磷肥(P
2
O
5
)处理小白菜和苋菜地上部磷积累量均最
高 , 且分别显著高于对应的不施用磷肥处理;小白菜各施磷肥处理间磷肥利用率均没有显著差异 ,施用 50 mg/kg磷
肥(P2O5)处理的磷肥利用率为 6.70%, 小白菜其它施磷肥处理和苋菜的所有施磷肥处理磷肥利用率均低于
5.00%;随着磷肥施用量的增加 , 小白菜体内磷利用效率下降;与不施磷肥处理相比 , 各施磷肥处理苋菜体内磷素
利用效率没有下降。
关键词:　高磷土壤;磷肥;小白菜;苋菜;磷肥利用率;磷利用效率
中图分类号:　S630.6+2　　　文献标识码:　A　　　文章编号:　1000-4440(2010)01-0070-05
EfectsofPhosphateFertilizerApplicationinHighPhosphorusSoilon
YieldandPhosphorusFertilizerUptakeEficiencyofPakChoiandAma-
ranth
LIANGLin-zhou1, 2 , 　SHENRen-fang1 , 　YIXiao-yun1, 2 , 　CHENZhi-chang1, 2 , 　ZHAOXue-qiang1
(1.StateKeyLaboratoryofSoilandSustainableAgriculture, InstituteofSoilScience, ChineseAcademyofSciences, Nanjing210008, China;2.Graduate
SchoolofChineseAcademyofSciences, Beijing100049, China)
　　Abstract:　Apotcultureexperimentwasconductedwithdiferentcontents(0mg, 50mg, 100mg, 200mgand400
mgin1 kgsoil)ofphosphorusfertilizer(P
2
O
5
)todeterminetheyieldandphosphorusfertilizeruptakeeficiencyofpak
choiandamaranthinhighphosphorustestingsoilwithanolsen-Pof117mg/kg.Theresultsshowednoevidentincreasein
yieldofpakchoiandamaranthatphosphorusfertilizer(P2O5)of50 mg, 100 mg, 200 mg, comparedtothecontrol.At
P2O5 400 mg/kg, pakchoi syieldhadsignificantincrease, whileamaranth syieldhadnot.Withincreasingphosphorus
applicationrate, therewasanincreasingtrendofshoot
phosphorusaccumulationinbothpakchoiandamaranth,
andthetopaccumulationswereatP
2
O
5
400 mg/kg, sig-
nificantlyhigherthancontrol.Therewerenosignificant
diferenceofphosphorusfertilizeruptakeeficiencybe-
tweenthephosphorusfertilizerapplicationtreatmentsin
70
pakchoiexperiments.Inpakchoi, thephosphorusuptakeeficiencywas6.70% in50mg/kgP2O5applicationtreatment,
andthatinothertreatmentsandalltreatmentsinamaranthexperimentswerebelow5.00%.Withincreasingphosphorusap-
plicationrate, therewasareducingtrendofphosphorusutilizationeficiencyinpakchoi.Butinamaranth, alphosphorus
fertilizerapplicationratehadnomajoreffectsonphosphorusutilizationefficiency, comparedwithcontrol.
Keywords:　highphosphorussoil;phosphorusfertilizer;pakchoi;amaranth;phosphorusfertilizeruptakeefi-
ciency;phosphorusutilizationeficiency
　　近 20年来 ,中国蔬菜种植迅速发展 [ 1-2] 。为达
到较高的经济效益和满足日益增长的市场需
求 [ 3-4] ,菜园土壤上长期大量地施用磷肥 ,尤其是在
不了解土壤养分状况和蔬菜需肥规律的情况下盲目
施用磷肥 ,导致菜园土壤磷素累积严重 ,不仅造成资
源的浪费 ,而且超出蔬菜吸收和土壤固持能力的磷
容易流失到水体 ,造成水体的面源污染 [ 5-7] 。
一般认为当土壤有效磷大于 20 mg/kg时施磷
肥没有增产效果[ 8] ,但蔬菜不同于大田作物 ,对土
壤肥力的要求较高 ,根据国内外有关文献的报道资
料 ,整理得出了菜园土壤有效养分丰缺状况的一般
性参考指标 ,认为蔬菜适宜生长的土壤有效磷水平
为 60 ～ 90mg/kg,大于 90 mg/kg则偏高 [ 9] 。通常认
为在高磷土壤上施用磷肥对作物没增产效果 ,尽管
当前很多菜园土壤有效磷含量已经远远超过以往认
为施用磷肥无效的水平 ,但在实际生产中种植者依
然发现在有效磷含量 “极高”土壤上施用磷肥仍旧
有效。是否因为实践过程中把大田作物认为的 “高
磷 ”与菜园土壤要求的 “磷适宜 ”或 “磷缺乏 ”混淆 ?
为此 , 本研究通过在高磷土壤 (有效磷大于 90
mg/kg)上种植两种常见蔬菜小白菜和苋菜 ,进行磷
肥试验验证 “高磷累积的土壤(菜园土壤)施用磷肥
依然有显著增产效果”的说法 ,探讨其原因 ,为高磷
菜园土壤的合理施肥提供依据 。
1　材料与方法
1.1　供试土壤
土壤采自南京市雨花台区板桥镇古雄村 ,系石
灰性潮土 ,由稻田改为露地蔬菜地近 30年。土壤
pH值为 4.8,有机质含量为 10.9 g/kg,碱解氮 75.3
mg/kg, 有效磷 (Olsen-P)117.0 mg/kg, 速效钾
77.5mg/kg。
1.2　供试植物
小白菜(上海青)和苋菜(紫花)。
1.3　试验方法
试验在中国科学院南京土壤研究所温室进行 。
试验在 1 kg土施 400 mgN和 500 mgK2O的基础
上 ,设置 5个施磷水平 ,即 1 kg土施磷肥(P2O5)0
mg、50 mg、 100 mg、200 mg和 400 mg,分别以 P0、
P1、P2、P3和 P4来表示。重复 4次 。
氮肥用尿素 ,磷肥用磷酸二氢钾 (带入的钾从
钾肥中扣除以保持各处理钾水平一致),钾肥采用
氯化钾 , 均在播种时和土壤混匀施入 。每盆
(15 cm ×15 cm塑料盆)装风干土 2.0kg。试验于
2007年 4月 23日开始。供试植物种子用 1%的次
氯酸钠消毒 30 min, 25 ℃下催芽 ,露白的种子用清
水冲洗后播种于盆中 ,每盆播 10粒 ,约在 7 d后间
苗 ,保证每盆 4棵长势相似。根据土壤湿度浇水 ,保
证作物正常生长 ,各个处理浇水一致。
1.4　采样及测定
2007年 5月 29日 ,分别收获植株的地上部 ,用
去离子水洗净后在 105 ℃下杀青 30min, 75℃下烘
干至恒重 ,称植株干重。粉碎的干样经硝酸消煮后 ,
用 ICP-AES测植株体内含磷量 [ 10] 。
1.5　计算公式及统计方法
磷肥利用率 =[ (供磷处理植株磷积累量 -不
供磷对照植株磷积累量)/磷肥施用量 ×100%;磷
利用效率 =每盆干物质积累量(g)/每盆磷吸收量
(g)。试验数据应用 SAS8.0统计软件分析 ,方差分
析采用 Duncan氏法。
2　结 果
2.1　不同磷肥用量对 2种蔬菜产量的影响
从表 1可看出 , 磷肥 (P2O5)施用量为 400
mg/kg时 ,小白菜地上部产量最高 ,达 4.43 g,显著
高于 P0、P1和 P2处理 ,但与 P3处理相比 ,无显著
差异 ,说明在 Olsen-P含量为 117 mg/kg土壤上种植
小白菜施用磷肥(P2O5 400 mg/kg)具有增产效果;
苋菜地上部干重以最高施磷量处理(P4)最高 ,但相
对 P0处理(不施磷), 3个施磷肥处理均未能显著提
高苋菜地上部产量 ,其中 P2处理苋菜产量最低 ,显
71梁林洲等:高磷土壤施用磷肥对小白菜和苋菜产量及肥料利用率的影响
著低于最高施磷量处理(P4),但与其它处理间没有
显著差异。
表 1　不同磷肥施用水平下 2种蔬菜的地上部干重
Table1　Effectsofdifferentphosphorusapplicationamounton
shootdryweightintwovegetables
蔬　菜 施磷肥处理P0 P1 P2 P3 P4
每盆干重 (g)
小白菜 3.65b 3.52b 3.50b 3.73b 4.43a
苋　菜 4.85ab 5.24ab 4.64b 4.88ab 5.64a
P0、P1、P2、P3、P4分别表示 1kg土施磷肥(P2O5)0mg、50 mg、 100
mg、 200mg、400mg。同一行中不同字母表示差异显著(P<0.05)。
2.2　不同磷肥用量对 2种蔬菜地上部磷积累量和
磷肥利用率的影响
　　表 2显示:随磷肥施用量的增加 ,小白菜地上部
磷积累量呈增加的趋势 ,并且 P4处理(施 P肥 400
mg/kg)小白菜地上部磷(P)积累量最高 , 每盆达
35.9 mg,显著高于 P0、P1和 P2处理 ,但与 P3处理
间没有显著差异;不同磷肥施用水平下苋菜地上部
磷积累量亦以 P4处理(施 P肥 400 mg/kg)最高 ,为
每盆 40.0mg,显著高于 P0、P2和 P3处理 ,但与 P1
处理间没有显著差异。
表 2还显示:种植小白菜 P1处理(施 P肥 50
mg/kg)的磷肥利用率最高 ,为 6.70%,但与其他处
理间没有显著差异。苋菜与小白菜相似 , P1处理
(施磷肥 50 mg/kg)的磷肥利用率最高 ,达 4.63%,
显著高于 P2和 P3处理 , 但与 P4处理间没有显著
差异 。当施磷(P2O5)量在 50mg/kg至 200mg/kg范
围内 ,随施肥量增加种植 2种蔬菜的磷肥利用率均
有下降的趋势 。本研究中仅种植小白菜的 P1处理 ,
磷肥利用率达到 6.70%,其它处理均低于 5.00%。
表 2　不同磷肥施用水平下 2种蔬菜的地上部 P积累量和 P肥利用率
Table2　Effectsofdiferentphosphorusapplicationamountonshootphosphorusaccumulationandphosphorusutilizationfertilizeruptakeef-
ficiency(%)intwovegetables
蔬　菜 项　目　　 施磷肥处理P0 P1 P2 P3 P4
小白菜 每盆磷积累量 (mg) 24.0b 26.9b 26.6b 28.9ab 35.9a
磷肥利用率 (%) - 6.70a 3.02a 2.83a 3.40a
苋菜 每盆磷积累量 (mg) 32.2b 34.2ab 32.6b 32.8b 40.0a
磷肥利用率 (%) - 4.63a 0.44b 0.35b 2.21ab
P0、P1、P2、P3、P4见表 1注。同一行中不同字母表示差异显著(P<0.05)。
2.3　不同磷肥用量对 2种蔬菜体内磷素利用效率
的影响
　　磷素利用效率(PUE)是指植物吸收到体内的
单位磷素所形成的籽粒产量或地上部干物质量 ,是
衡量作物利用磷素养分资源效率的重要指标。由表
3可看出:随着磷肥施用量的增加 ,小白菜磷素利用
效率有下降的趋势 ,不施磷肥处理(P0)小白菜磷素
利用效率最高 ,为 153, 显著高于 P3和 P4处理 ,但
与 P1和 P2处理相比没有显著差异;苋菜体内磷素
利用效率以 P1处理 (施 P肥 50 mg/kg)最高 ,达
151,但与其他各施磷肥处理没有显著差异 , P4处理
(施磷肥 400mg/kg)最低 ,显著低于 P2处理 ,但与
其他处理间没有显著差异 。
3　讨 论
不少研究者对高磷土壤种植大田作物和蔬菜的
表 3　不同磷肥施用水平下 2种蔬菜的磷素利用效率
Table3　Phosphorusuptakeeficiencyoftwovegetablesunderdif-
ferentphosphorusapplicationamount
蔬　菜 施磷肥处理P0 P1 P2 P3 P4
磷素利用率
小白菜 153a 135ab 132ab 129b 124b
苋　菜 151ab 153a 143b 151ab 142b
P0、P1、P2、P3、P4见表 1注。同一行中不同字母表示差异显著(P<
0.05)。
磷肥施用效果进行了研究 ,但结论并不一致。通常
认为在高磷条件下施用磷肥作物没有增产效果 ,田
秋英等[ 11]在高磷土壤上(Olsen-P为 188 mg/kg)种
植油菜 ,有机肥磷肥混施和单独施用磷肥均无明显
的增产效果;姚丽贤等 [ 12] 研究表明 , 在高磷土壤
(141 mg/kg)上栽种大白菜 ,施磷对当季大白菜的
72 江 苏 农 业 学 报 　2010年 第 26 卷 第 1期
产量及品质均没有影响;Johnstone等 [ 13]大田试验结
果表明 ,在 Olsen-P为 55 ～ 171mg/kg的土壤上施用
磷肥均不能增加生菜的产量;Parent等[ 14]的研究结
果表明 ,高磷土壤(Bray-1-P为 60 ～ 235 mg/kg)上
种植酸果蔓 ,施磷肥并不能增加其产量;李孝良
等 [ 15]盆栽试验结果表明高磷土壤(Olsen-P为 22.1
mg/kg)施用磷肥能明显改善小麦的磷素营养状况 ,
小麦苗期干物质积累有增加的趋势 ,但对小麦产量
无明显作用 ,甚至有降低的趋势 。Härdter[ 16]认为蔬
菜对磷养分的需求大于其他作物 ,因此对种植蔬菜
的土壤在评价土壤磷素肥力水平上应有别与一般的
大田作物[ 17] 。蔬菜对磷的需求因作物种类而异 ,葛
晓光[ 18]研究结果表明 ,萝卜和小芜箐在土壤 Olsen-
P含量 50mg/kg时即可正常生长 ,而种植甘蓝 、茄子
和黄瓜时土壤有效磷含量只有达到 200 mg/kg时才
能保证作物正常生长;Zhang等[ 19]通过田间试验得
出 ,达到番茄最高产量的 85%和 95%时要求土壤
Olsen-P含量分别为 50 mg/kg和 82 mg/kg。 Föhse
等 [ 20-21]通过土培试验 ,比较了 7种作物在不同磷水
平下的生长状况 ,结果表明 ,洋葱和番茄达到 80%
的最大生物量所要求的土壤有效磷水平分别为 170
mg/kg和 110 mg/kg,而黑麦草 、小麦和油菜在土壤
有效磷为 50 mg/kg时即可达到其最高产量的 80%。
因此 ,他们认为不同作物或同种作物不同品种间存
在不同的磷效率 。不同种类的蔬菜对磷需求的差异
与根吸收面积有关 ,根吸收面积越小的蔬菜对土壤
磷浓度的要求越高 ,如洋葱要达到 80%的最大生物
量所需的土壤养分浓度高于番茄 。在本试验高磷
(Olsen-P为 117 mg/kg)土壤上 ,与不施用磷肥相
比 ,施用 50 mg/kg、 100 mg/kg和 200 mg/kg磷肥
(P2O5)并不能提高小白菜和苋菜产量而施用 400
mg/kg磷肥(P2O5)则对小白菜有显著增产效果 ,但
对苋菜没有增产效果 。因忽视了不同蔬菜品种和不
同作物间的磷素营养特性的差异 ,造成了实际生产
中种植者认为有效磷含量 “极高”的土壤上施用磷
肥仍呈有效的表面现象。同时 ,蔬菜对外界磷素条
件要求较高 ,可能是导致菜园土壤高磷累积现象较
为普遍的主要原因。
随磷肥施用量的增加 ,小白菜和苋菜全磷含量
都有增加的趋势 ,施用 400 mg/kg磷肥(P2O5)处理
小白菜和苋菜全磷含量均最高 ,且分别显著高于对
应的不施用磷肥处理;种植小白菜各施磷肥处理间
磷肥利用率没有统计上的差异 ,施用 P2O5 50 mg/kg
(P1)处理磷肥利用率为 6.70%,种植小白菜的其他
处理和种植苋菜的所有处理的磷肥利用率均低于
5%。马文奇 [ 22]研究结果表明 ,在土壤磷水平已经
很高的情况下仍投入大量的磷肥 ,会导致肥料当季
利用效率很低 ,蔬菜的磷肥当季利用率不足 10%,
磷肥的增产作用不断下降 ,同时造成了土壤中磷素
大量累积 。解决当前菜园土壤磷肥当季利用率低的
现状得依靠测土施肥技术的实施 ,但当前我国农民
施用磷肥时很少依据土壤测试水平 ,特别在经济作
物种植体系中 [ 17] 。
随着磷肥施用量的增加 ,小白菜体内磷素利用
效率有下降的趋势;与不施磷肥处理相比 ,各施磷肥
处理没有改变苋菜体内磷素利用效率。
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