土壤有机磷的研究进展

安徽农业科学，Ｊｏｕｒｎａｌ

ｏｆＡｎｈｕｉ

Ａｇｎ．Ｓｅｉ．２０１４，４２（３３）：１１６９７—１１７０１，１１７０３责任编辑刘月娟责任校对李岩

土壤有机磷的研究进展

石文静

（兰州大学生命科学学院草地农业生态系统国家重点实验室，甘肃兰州７３００００）

摘要在我国的多数土壤中，土壤有机磷在土壤磷素中所占的比重较大。土壤有机磷直接关系土壤中有效磷的丰缺。它可以通过矿化作用转化为可供植物直接利用的磷。笔者从土壤有机磷的组成、土壤有机磷的分级、土壤有机磷总量的测定方法、土壤有机磷含量的影

响因素、土壤有机磷的矿化及其影响因素、施肥对土壤有机磷组分含量及形态转化的影响等方面，综述了土壤有机磷近年来的研究进

展，并且提出目前土壤磷素研究中存在的一些问题以及未来的研究热点。关键词土壤；有机磷；研究进展中图分类号Ｓ１５３

文献标识码Ａ

文章编号０５１７—６６１ｌ（２０１４）３３—１１６９７—０５

ＲｅｓｅａｒｃｈＡｄｖａｎｃｅｉｎＳｏｉｌＯｒｇａｎｉｃＰｈｏｓｐｈｏｒｕｓＳｉｌｌ

Ｗｅｎ－ｊｉｎｇ

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ＫｅｙｗｏｒｄｓＳｏｉｌ；Ｏｒｇａｎｉｃｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ；Ｒｅｓｅａｒｃｈ

ａｄｖａｎｃｅ

磷是植物生长发育必须的大量营养元素之一，有着不能被替代的功能…。植物所需要的磷素主要是从土壤中获得的，所以土壤缺乏植物可利用的磷就会成为植物生长发育的

为是土壤有机磷的主要形态。核酸类有机磷是一类含磷和

氮的复杂的有机化合物，较容易和黏粒相结合形成有机一无

机复合体。当它形成有机一无机复合体时，它不容易被酶所水解，变得较稳定，难以被植物所利用旧。。但是，核酸类有机磷相较于植素而言，它是较容易被磷酸酶所水解的，而后释放出磷酸和糖类。微生物量磷指的是，土壤中所有活体微生物所含有的磷，其含量虽小，仅仅是微生物干物质量的１．４％～４．７％，但是它对于土壤磷素循环转化和植物磷素营养起着重要的作用一ｏ。相较于土壤无机磷，有机磷在土壤中的移动性较大，被土壤无机矿物的固定程度较低，即使是难溶于水的有机磷，经矿化后也可以持续释放出无机磷，对植物生长极为有利一“…。２土壤有机磷的分级

为了评估土壤有效磷库的大小及土壤磷素的供应状况，各国学者先后提出一些磷素的分级测定方法¨“。这些方法不仅可以用来估计土壤中有效磷的数量、不同土壤磷组分库的数量以及对土壤有效磷的补充能力。１“，而且可以用于研究不同的管理措施对土壤磷素分布的影响、微生物活动对土壤磷素的影响以及土壤磷素的迁移与转化等¨１。目前，土壤有机磷的分级测定方法较多，而使用合适的有机磷分级方法研究土壤中有机磷的形态及有效性对于揭示土壤磷素状况及其转化都具有十分重要的意义。

相比于土壤无机磷的分级研究，土壤有机磷分级研究的进展相对缓慢，直到２０世纪７０年代末才提出土壤有机磷的分级方法，即Ｂｏｗｍａｎ—Ｃｏｌｅ法‘１“。Ｂｏｗｍａｎ和Ｃｏｌｅ将土壤有机磷分为活性有机磷（用０．５

ｍｏＬ／Ｌ

主要问题。２１。因此，土壤中的磷是植物生长发育的主要限制

因子，其含量以及供给状况对植物的生长有直接的影响？在我国的大部分土壤中，土壤有机磷在土壤全磷量中占有较大的比重。土壤有机磷通过矿化作用可以转变成供给植物直接利用的有效态磷，因而它直接关系着土壤中可利用的有效磷量，尤其是在无机磷量较低的土壤上，有机磷的矿化就成为植物吸收磷素的重要来源ｐ１。因此，土壤有机磷的研究是

极其重要的。土壤有机磷的研究对于深入了解土壤一植物

系统中的磷营养循环特征具有重要意义，因此有机磷的研究一直是研究的重点，尤其是针对有机磷含量较高而有效磷相对贫乏的土壤。笔者就土壤有机磷现有的研究做简要概述，以期为国内土壤有机磷的进一步研究提供参考。１土壤有机磷的组成

土壤磷素包括有机磷和无机磷两种形态，其中土壤有机磷可以占土壤全磷量的２０％～８０％，其变幅较大，且土壤有机磷量和有机质含量之间呈正相关，其含量会随地区和土壤类型的不同而不同”ｏ。土壤有机磷不仅含有化合态的肌醇磷酸酯、磷脂、核苷酸、磷蛋白、磷酸糖，而且含有吸附在有机物表面和与有机物络合的磷酸盐¨・以及微生物量磷旧ｊ。其中，肌醇磷酸酯的含量最高，约占有机磷总量的５０％＂。，磷酯约１％～５％，核酸类有机磷占１０％以下，核酸类中核苷酸

０．２％～２．５％。８ｏ，微生物量磷约３％。植物、微生物残体等都

可以释放出磷酯类化合物，其中以土壤微生物为主。磷酯类较易分解，有的甚至可以通过自然纯化学反应分解，可被认

基金项目作者简介收稿日期

公益性行业（农业）科研专项（２０１２０３００７）：

石文静（１９９０一），女，满族，内蒙古包头人，硕士研究生，研究方向：土壤生态学。

２０１４一ｌＯ一１４

ｐｎ为８．５的ＮａＨＣＯ，浸

提的磷）、中等活性有机磷（包括酸溶性的有机磷和碱溶性的无机磷）、中等稳定性有机磷（存在于不沉淀的富里酸部分中的有机磷）以及高稳性有机磷（存在于沉淀的胡敏酸部分中的有机磷）４种组分¨…，其中活性有机磷是最容易被植物吸收且最易被矿化的，而高稳性有机磷则是最难被矿化的且基

万方数据

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安徽农业科学

本不会被植物所吸收。贺铁等曾对该法进行了校验研究，其效验结果表明该该分级方法不仅可以把几种矿化程度不同的有机化合物分离开来，而且可以用来检验土壤有机磷对植物的有效性。但是，Ｂｏｗｍａｎ—Ｃｏｌｅ分级法也有缺陷。曾有学者认为Ｂｏｗｍａｎ—Ｃｏｌｅ法中的先酸后碱的浸提顺序不够合理¨“，这是因为先酸后碱的浸提顺序会造成中等活性的有机磷量偏高，而使稳定性的有机磷量偏小。范业宽等¨刮将浸提方法改为先碱后酸，并且针对石灰性土壤的特点，在提

取稳定性和中度活性有机磷的方法中探讨超声波处理对缩

短振荡时间的贡献，结果表明在提取石灰性土壤中稳定性有机磷时，先用０．５

ｍｏｌ／Ｌ

ＮａＨＣＯ，去除速效磷，再用０．０５

ｍｏＬ／Ｌ

ＮａＯＨ浸提，经超声波处理１５ｍｉｎ，效果较好，同一处

理的残样用１ｍｏｌ／Ｌ

Ｈ：ＳＯ。处理２ｈ，可提取中度活性有机

磷。随后，有学者提出，有机磷并不是胡敏酸、富里酸的结构成分，且Ｊａｃｋｍａｎ和ｃ．Ａ．Ｂｌａｏｋ提出植酸盐和它的衍生物的生物有效性是不同的，植铁酸在ｐＨ３～７下较难水解，但是它的衍生物肌醇三磷酸铁盐较容易被水解，所以Ｂｏｗｍａｎ．Ｃｏｌｅ将ｐＨ１．０～１．８作为划分中稳性与高稳性有机磷的标准是不太理想的。范业宽等¨７１在他们的研究中用大量的土样来制备稳定性有机磷的碱浸提液，把浸提液ｐＨ逐次调节

为５个不同等级，并且过滤得到５组沉淀物，进而研究５组

不同沉淀物返加到土壤中后矿化速率的差异，从而寻找划分中稳性与高稳性有机磷的合理ｐＨ分界值。研究表明，ｐＨ为３是划分土壤中稳性与高稳性有机磷较合理的分界值。胡晓玲等¨副基于范业宽酸性水稻土改良法的优点，针对Ｂｏｗｍａｎ．Ｃｏｌｅ法对石灰性土壤有机磷分组方法方面的不足，提出石灰性土壤活性有机磷和中度活性有机磷的分级方法。

除了Ｂｏｗｍａｎ—Ｃｏｌｅ分级体系之外，还有其他４种分级体系，分别是ｌｖａｎｏｆｆ等提出的有机磷分级、Ｈｅｄｌｅｙ等提出的土壤磷素分级体系及其修正体系、Ｇｕｐｐｙ分级法以及Ｔｉｅｓｓｅｎ等提出的土壤磷素分级体系。Ｉｖａｎｏｆｆ等虽然仍采用先酸后碱的浸提顺序来提取中等活性有机磷及稳定性有机磷，但是他们认为活性有机磷应包括微生物量磷，所以将浸提中等活性有机磷的浸提剂改成了１

ｍｏｌ／Ｌ

ＨＣｌ¨１。目前被学者采用最

多且具有较好应用前景的是Ｈｅｄｌｅｙ分级法。该法可以更好地反映出土壤中磷素形态的动态变化。它是通过连续浸提的技术，把有机磷和无机磷分在不同的组分中¨…，分为树脂一Ｐ、ＮａＨＣＯ，．Ｐ、微生物量磷、ＮａＯＨ—Ｐ、土壤团聚体内磷（土壤超声分散后用ＮａＯＨ提取）、磷灰石型磷（用稀ＨＣｌ提取）以及残留磷七大类。但是，Ｈｅｄｌｅｙ土壤磷素分级方法因为需要配备高速离心机，使用ｏ．４５¨ｍ滤膜过滤，所以存在着耗时较长、成本偏高等问题。Ｃｒｏｓｓ和Ｓｃｈｌｅｓｉｎｇｅｒ对Ｈｅｄｌｅｙ磷素分级方法做了进一步的丰富。他们认为，在成土过程中，土壤中磷素形态会随着生物地球化学作用而不断的发生变化，所以将Ｈｅｄｌｅｙ分级中的磷素形态重新归纳为生物态磷（Ｂｉｏ—

ｌｏｇｉｃａｌ

ｆｒａｃｔｉｏｎ）和地球化学态磷（Ｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌｆｒａｃｔｉｏｎ）…１。Ｇｕｐｐｙ等针对Ｈｅｄｌｅｙ体系中要对浸提液高速离心和频繁过滤的问题，提出一种简便的磷分级体系。他们把土壤磷分为

万方数据

了５个组分，即树脂一Ｐ、ＮａＨＣＯ，一Ｐ、ＮａＯＨ—Ｐ、ＨＣｌ一Ｐ、残余一Ｐｍ］。这种方法对Ｐ的回收率高达９５％，并且具有操作简单、适用性更强、费用相对较低等优点¨ｏ。Ｔｉｅｓｓｅｎ等也对

Ｈｅｄｌｅｙ磷素分级法作了进一步的修正，将土壤磷素分为六大

类，省去了Ｈｅｄｌｅｙ分级法中含量较低的土壤微生物量磷和土壤团聚体内磷，在用稀盐酸浸提后又用浓盐酸进行浸提，用于提取残留态中的部分有机磷。该方法已成为目前应用最广泛的Ｈｅｄｌｅｙ磷素分级改进方法¨１。土壤有机磷的化学性质和组成是十分复杂的，所以到目前为止对土壤有机磷没有统一的分级方法。Ｂｏｗｍａｎ—Ｃｏｌｅ法是现在较经典、常用的方法。有机磷的分级方法还有待进一步的探讨。３施肥对土壤有机磷组分含量及形态转化的影响

长期施用有机肥可以增加有机磷含量旧“。增加的有机磷主要是活性和中度活性有机磷。于群英旧副曾通过培养试验研究了有机肥料对有机磷组分含量的影响，结果表明有机肥的施用能使土壤的高活性、中活性及中稳性有机磷的含量明显增加，尤其是中活性有机磷含量。张为政等旧。研究表明，中活性有机磷和高稳性有机磷会因有机肥的施用而增加，活性有机磷和中稳性有机磷却减少。张亚丽等Ⅲｏ研究表明，有机肥料的施用可以使土壤中４种有机磷组分含量明显提高。尹金来等哺１则在石灰性土壤上进行了化肥和有机肥配合施用对土壤有机磷影响的相关研究，结果表明土壤有机磷的各组分在化肥和有机肥配合施用的情况下都有不同程度的提高，其中增量最大的是活性有机磷，其次是中度活性、中稳性有机磷，而增幅最小的是高稳性有机磷∞・。绿肥和粪肥施入土壤能显著增加土壤中有机磷的有效形态Ⅲ１。陈欣等嵋“研究了长期施肥后黑土供磷能力，结果表明与长期不施肥处理相比，施化肥与化肥配施有机肥均能明显增加土壤各形态磷素。邢璐等Ⅲｏ对施加粪肥对潮土有机磷形态转化的影响进行了相关研究，发现粪肥施加可以增加土壤有机磷的形态。尹岩等四１通过室内淹水灭菌的培养方法，研究了有机肥施用对土壤有机磷转化的影响，发现有机肥的施用使有机磷含量增加，并且随施肥量的增加而增加；有机肥磷素可以直接转化为活性有机磷和高稳态有机磷。４土壤有机磷的测定及有机磷总含量的影响因素

４．１

土壤有机磷总量的测定土壤有机磷总量的测定方法

主要有灼烧法和浸提法２种。灼烧法较浸提法更为简便、精确，所以灼烧法是目前较常用的方法。其原理是通过灼烧使得有机磷矿化，然后用酸溶解浸提，酸液中的磷来自有机磷和无机磷两部分，未经灼烧的土壤用同浓度的酸浸提所含的磷只来源于无机部分，经灼烧提取的磷量与未经灼烧提取的磷量两者的差值即为有机磷总量。各学者在采取灼烧法浸提过程中所用酸的浓度不一。Ａｃｑｕａｙｅ¨州在进行土壤有机磷矿化研究时，用灼烧法测定土壤有机磷量所用的提取的酸是

０．１ｍｏｌ／ＬＨ２Ｓ０４；Ｂｔｉｎｅｍａｎｎ等¨１’“１所用的提取酸是０．５

ｍｏｌｆＬ

Ｈ２Ｓ０４；Ａｃｈａｔ等¨刮所用的则是０．１ｍｏｌ／Ｌ

Ｈ２Ｓ０４；而

Ｃｅｌｌ等Ⅲ。采用灼烧法测定土壤有机磷量所用的提取的酸是ＨＣｌ。现在对于所用的提取酸，仍有学者在不断进行新的尝

４２卷３３期

石文静等土壤有机磷的研究进展

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．－１

～

２试与改进。

浸提法是采用Ｈ２Ｓ０４一ＮａＯＨ浸提，即先用Ｈ：ｓ０。再用

５Ｊ，；Ｎａ０１４浸提出酸性及碱性有机磷和无机磷，减去其中无机态

Ｊ。磷，从而得蓟有机态磷含量。该方法的特点是把总磷进一步

ｊｉ＿区分为酸溶性磷及碱溶性磷，然后分别减去浸提液中的无机

三磷，而得到酸溶性有机磷和碱溶性有机磷，两者的和就是土

‘壤有机磷总量。浸提法的缺点在于容易不完全浸提以及有水解反应的发生。这就会造成测得的有机磷总量比实际小。针对不同土壤类型所用的浸提剂也有区别”ｏ，学者们也在对

其进行不断地改进。在较新文献中，Ｍｕｈａｍｍａｄ等＂纠试验所

用的浸提剂是０．５

ｍｏｌ／ＬＮａＨＣＯ，、０．１

ｍｏｌ／Ｌ

ＮａＯＨ和１

ｍｏｌ／ＬＨＣｌ。

４．２土壤有机磷总含量的影响因素土壤有机磷的含量受多种因素的影响。主要影响因素有土壤理化性质、季节变化、生物因素及人为活动。

土壤理化性质对土壤有机磷含量的影响主要表现在几个方面：土壤有机磷的含量受土壤母质的影响颇大，母质不同，土壤中有机磷的含量也不尽相同嘲１；有机磷及其各组分在土壤中的含量分布因土壤类型的不同而不同㈨ｏ，通常有机磷含量最高的是有机土和有机质土，其次是软土及变性土，而氧化土及某些灰化土的有机磷含量最低＂ｏ；土壤ｐＨ对土壤有机磷含量也有影响，酸性土壤较碱性土壤更易积累有机磷引。

季节变化、海拔高度对土壤有机磷含量的影响主要表现

ｏｊ为以百方面。季节变化会影响土壤有机磷含量，土壤有机磷

，・含量在不同的季节变化较大¨…。土壤有机磷含量通常随着气愠的升高、雨量的增加而增加口１，并且土壤有机磷含量因

季节不同而呈周期性变化＂“。海拔高度也是土壤有机磷含

量的影响因素之一。海拔高度不同，其土壤有机磷含量也会

有差异。严加亮旧１在武夷山进行海拔高度对土壤有机磷的研究，发现随着海拔高度的升高，有机磷的含量逐渐增加，呈明显的上升趋势。同一土层不同海拔高度土壤有机磷的含量之间差异达到显著水平。

影响土壤有机磷含量的生物因素主要是指植物和土壤

微生物。在以磷为限制因子的草地上，从植物残余物中释放

出来的磷会迅速进入土壤有机磷中，然后被植物重新吸收利用ｐ…。植物物种组成影响着土壤中有机磷的储量。土壤中有机磷的含量会因植被类型的不同而有差异。裴海岜㈣１用Ｂｏｗｍａｎ—Ｃｏｌｅ法对不同草甸植被类型下土壤有机磷的含量进行了研究，结果表明不同草甸土壤中活性有机磷的含量最低。另外，根际土壤中有机磷量、全磷和速效磷含量和非根际区相比有明显差别。这是由植物的吸收、土壤磷素的迁移方式以及植物根系分泌物对植物生长微区的改造造成的Ｈ“。曾有人对埂土中的红油土进行分析，结果表明根际土壤有机磷总量、有效磷含量均低于非根际土壤ｍ１。土壤中有机磷的储量离不开微生物的作用。土壤微生物量磷是土壤有机磷中最为活跃的部分Ｈ“。陈国潮等Ｈ引对微生物量磷与土壤磷之间的相关性进行了研究，发现微生物量磷与土

万方数据

壤全磷、土壤有机磷以及土壤速效磷之间存在显著正相关关系。

不同的土地利用方式影响着土壤的有机磷储量。这是因为不同的土地利用方式会导致进入土壤的肥料和植物残

体的数量和性质不同ⅢＪ，同时不同的土地利用方式会影响

土壤养分物质的输入与输出，进而影响土壤的养分含量。滕泽琴等‘４５。选取已有５０年传统耕作历史的农田和退耕２４年的草地（围栏和放牧）２种生态系统来探讨土地利用方式对土壤磷素的影响，结果表明土地利用方式对土壤各组分无机磷的含量有影响，对有机磷亦有影响。

长期施用磷肥、氮磷钾肥或与有机肥料混施都会出现不同程度累积有机磷，有效磷状况也会因此而有所提高…。长期施用化学磷肥或有机肥可以使土壤的有机磷量和无机磷量增加，而化肥主要增加无机磷含量，有机肥则以增加有机磷含量为主拉“。孟娜等ｍ１曾通过微区桶试验证明了有机肥的施用能明显地增加土壤有机磷的含量及土壤的磷酸酶活性。刘世亮等Ｈ¨采用玉米盆栽磷肥试验，用Ｂｏｗｍａｎ—Ｃｏｌｅ法对石灰性土壤中玉米根际和非根际土壤有机磷含量进行了分组研究，结果表明供试土壤中施人不同磷肥可不同程度地提高土壤有机磷含量。

５土壤有机磷的有效性及有机磷的矿化

５．１

土壤有机磷的有效性土壤中的有机磷经矿化作用转

变成的有效态磷是土壤中有效磷的主要来源之一，而土壤中

的磷素是植物获得其生长所需磷素的唯一来源，所以土壤有机磷的有效性对植物的生长发育具有重要作用Ｏ土壤有机磷的有效性受诸多因素的影响，其主要影响因子有土壤—Ｈ、、。土壤温度、土壤微生物、有机肥料的施用等。有研究表明，土

壤ｐＨ会影响有机磷的有效性及土壤的供磷力…。。土壤温度影响着土壤有机磷的有效性。一般认为，土壤温度对土壤有机磷有效性的直接作用不明显，主要是通过作用于微生物和植物等间接影响有效磷。土壤温度的变化可导致微生物群落组成及其活性发生变化¨“。土壤低温会使土壤微生物活性降低，进而降低土壤有机磷有效性¨…。土壤有机磷的矿化离不开土壤微生物的作用。微生物矿化有机磷的过程是土壤中的磷能否被循环利用的关键¨“。土壤有机磷往往要在土壤磷酸酶的酶促作用下才能转化为植物可吸收利用的形态，土壤中的酶则主要来自于土壤微生物和植物根系的分泌Ⅲｏ。土壤磷酸酶活性的强弱往往可以反映土壤有机磷

分解和合成的动向与强度。一般认为，土壤磷酸酶活性强，

则土壤磷素状况好Ｈ…。土壤微生物量磷由于其周转快、极易矿化为植物有效磷而成为土壤有效磷的活性库‘４２１。ＶＡ菌根对促进作物吸收土壤磷素也具有良好作用¨“。冯固等Ⅲｏ用同位素示踪法在石灰性土壤上研究了ＡＶ菌根真菌对土壤有机磷矿化的影响，结果表明ＡＶ菌根真菌侵染促进了玉米根际土壤有机磷矿化，提高了土壤有机磷的生物有效性。有机肥料的施用也会影响土壤有机磷的有效性。曹翠玉等‘５¨通过室内培养与田间长期定位试验，在连续施肥１５年的黄潮土上研究有机肥料对土壤有机磷的影响，结果表明

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安徽农业科学

连年施用有机肥料能提高土壤有机磷的有效性，从而提高土壤供磷水平。

５．２土壤有机磷的矿化在土壤中，有机磷矿化和生物同定这２个过程是同时存在的，是土壤磷素循环的主要过程。一方面，进入土壤的磷素因为吸附沉淀、微生物固持而被土壤所固定；另一方面，由于土壤生物的作用，进入土壤的磷素得以分解和转化”“。在一般情况下，土壤有机磷必须经过矿化作用才能被植物吸收利用Ⅲ１。也有研究表明，某些有机磷化合物是可以被植物直接Ｉ吸收的，但在植物整个供磷量中所占比例较小∞…。土壤中有机磷经过物理、化学等过程转变成可以被植物吸收利用的有效态磷的过程就是有机磷的矿化。矿化是分解过程的一部分，主要取决于土壤微生物活性。当环境条件适宜时，尤其是在温度条件适合微生物生长时，有机磷的分解矿化较快。有研究表明，土壤中存在着大量的微生物，能够将难以被植物吸收利用的磷转化成可吸收利用的磷Ｈ“。Ａｃｈａｔ等。３３。研究也表明，土壤微生物在磷素循环中具有重要的作用。

过去，有机磷矿化作用的研究只注重其矿化过程的研究【５４。“，而当前研究的内容逐渐丰富起来，逐步涉及根系分泌物对有机磷矿化的影响、矿化机理等方面。Ｓｐｏｈｎ等ｐ６。研究了根系分泌物通过非菌根微生物对土壤有机磷的矿化作用，结果表明丙氨酸、葡萄糖能促进微生物总磷的矿化和磷酸酶活性，非菌根微生物根际分泌物对于提高土壤磷的有效性非常重要。Ｓｐｏｈｎ等口“假设磷矿化是由微生物对碳的需求来驱动的，研究了调节微生物磷矿化的机理，结果证明其

假设正确，磷的矿化并不是由微生物对磷的需要来驱动的而

是对碳的需求。

５．３土壤有机磷矿化的影响因素影响土壤有机磷矿化的因素有很多。土壤有机磷的矿化是在磷酸酶的作用下以土壤微生物为中介进行的‘４２：，其矿化速率决定于微生物的活动及酶活性ｐＪ，所以凡是影响土壤微生物和磷酸酶活性的因素都会影响有机磷的矿化。其主要的影响网子有土壤的ｐＨ、土壤本身的有机磷含量、土壤温湿度、不同的土地利用方式及肥料的添加等。

土壤的ｐＨ对于磷的矿化率而言是非常重要的冈素”…。这可能是因为在不同的ｐＨ条件下有机磷溶解性有差异。在不同ｐＨ的土壤中其他元素对磷的同定不同旧，进而影响土壤有机磷的矿化。有研究表明．土壤有机磷矿化随土壤ｐＨ的升高而增强旧Ｊ。土壤本身的含磷量对有机磷的矿化作用有影响。Ｆｅｌｌｍａｎ等”副研究表明，土壤的含磷量显著影响土壤磷的矿化率。赵少华等。５列研究表明，土壤中有机磷的初始含量对矿化速率有影响。

土壤的温度和湿度对有机磷的矿化具有显著影响。这是因为土壤温湿度直接影响土壤微生物的活动。Ｗｈａｌｅｎ等¨９。在连续施用牛粪２５年的土壤上，每５年采集１次样品，选取２个不同的土壤温度（１０和２０℃）及２个不同湿度（田间持水量的５０％、７５％）进行正交设计，在实验室进行室内培养试验，研究氮磷的矿化势，结果表明当土壤在温度为２０

万方数据

℃，湿度为田间持水量的７５％时，最大矿化量的回归方程斜率最大，并且实验室的储藏和培养条件影响该斜率。Ｙｉ等㈣ｏ研究了青藏高原高寒草甸生态系统中增温和放牧对有机磷矿化的影响，结果表明增温和放牧相结合可以明显促进有机磷的矿化。

研究表明，无论是有机肥料的添加还是无机肥料的添加

都会影响土壤有机磷的矿化作用。张为政等Ｂ３。研究表明，有机肥的施用可以使石灰性土壤ｐＨ下降，土壤有机磷的矿化作用增强。Ｍａｆｏｎｇｏｙａ等”ｏ研究表明，有机肥料的添加有利于磷的矿化。Ｒａｎｄｈａｗａ￣６¨通过同位素稀释法结合室内培养法研究了绿肥的添加对有机磷矿化的影响，结果表明绿肥的添加可以使有机磷的矿化作用增强，增加土壤磷的可用性。Ｔａｎｇｊａｎｇ等。６２。研究结果表明，磷矿化量在添加粪肥及无机肥料的土壤中较高。不同的土地利用方式对微生物量磷、酶活性有影响‘６３Ｊ，所以不同的土地利用方式也影响着有机磷的矿化作用。６结语

近年来，国内外关于土壤有机磷的研究已取得一定的进展，但是仍有很多问题未得到解决。目前，土壤有机磷仍有一部分的形态尚不明确。土壤有机磷中磷酸肌醇含量最多，可以达到有机磷总量的５０％左右，其他的形态包括磷酯、核酸类、磷蛋白、微生物量磷等所占的比例均较少，而另一些形态由于技术等方面原因尚不明确。土壤有机磷的分级方法是研究土壤有机磷组分转化规律的基础，但是目前，有机磷的分级方法虽较多，但都存在缺陷。Ｂｏｗｍａｎ—Ｃｏｌｅ法虽是现在较经典、常用的方法，但是仍有很多方面需要改进；Ｈｅｄｌｅｙ分级法虽然采用最多、具有较好应用前景，但由于存在耗时较长、成本偏高等问题，其运用受到一定的限制。所以，一套合理的、可以弥补已提出方法不足的且能反映土壤有机磷动态变化规律的有机磷分级方法的提出仍需广大学者的努力。有研究表明，有机磷各组分、形态之间可以相互转化，但是各组分、形态之间的转化机理也未被探明。土壤有机磷的矿化直接关系到土壤磷素的有效性，因此土壤有机磷矿化研究一直被学者所关注。如何能使有机磷更快速地转化进而被植物所吸收利用将成为研究热点。但是，现在国内外对于土壤有机磷矿化作用的报道相较于碳氮矿化的研究相对较少，且多集中于干旱半干旱地区，高寒草甸生态系统的研究尚有不足；由于土壤中有机磷矿化及生物固定这２个过程是同时进行的，现在关于有机磷矿化量的计算都只是量的体现，并不是其真实过程的体现，生物固定的机理也不清楚。土壤微生物量磷是土壤有机磷中最为活跃的部分，并且土壤微生物对于磷素的转化循环具有重要作用。近年来，土壤微生物量磷虽引起学者们的关注，但是研究还不完善，所以应加强土壤微生物量磷方面的研究。这也会成为将来土壤有机磷研究的重要方面。参考文献

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（下转第１１７０３页）

４２卷３３期朱惠明等小麦孕穗肥用量比较研究

１１７０３

小穗退化的作用最好。比对照降低了３１．０８％，４粒小穗比例比对照提高了７４．２１％：施用９７．５ｋｇ／ｈｍ２尿素的Ｃ处理１粒小穗比例比对照降低了３５．６２％，４粒小穗比例比对照提高１１５．３１％，４粒小穗数量比对照增加了１倍多。用量最少的Ａ处理和用量最多的Ｅ处理平均结实小穗结实粒数分别比对照多结实０．０８、０．１１粒，Ｃ处理平均结实小穗粒数达到２．６８粒，比对照多结实０．１９粒，小穗结实粒数最多，结实能力最强，最终每穗结实粒数最多，Ｃ处理每穗粒数比对照增加４．１３粒，增加１０．０７％。

２．３．２小穗结实。施用孕穗肥增强了幼穗分化发育的养分

供给能力，促进了小穗的高位小花的正常发育，提高了高位小花的结实能力’２Ｊ。由表２可知，在成熟期，施用孕穗肥处理结实粒数少的１—３粒小穗比例明显降低，结实粒数多的４粒小穗比例明显提高，其中以ｌ粒小穗比例的降低和４粒小穗比例的提高最明显。施用５２．５ｋｇ／ｈｍ２尿素的Ａ处理ｌ粒小穗比例比对照降低了１９．３４％，４粒小穗比例比对照提高了６３．１３％；施用１４２．５ｋｇ／ｈｍ２尿素的Ｅ处理１粒小穗比例

表２孕穗肥用量对穗部性状的影响

处理

ＡＢＣＤＥＣｋ

穗下节

ｃｍ３Ｉ．５０３２．Ｏｌ３２．７７３２．ＩＩ３２．３Ｉ３Ｉ．１９

总小穗

１９．０３１８．７７１９．２９１９．０９１９．０７１９．３４

退化小穗

２．７９２．７３２．４７２．６１２．６６２．８６

退化／Ｊ、穗

％１４．６６１４．５４１２．８０１３．６７１３．９５１４．７９

１粒小穗

％１１．５５１０．４１９．２２１０．３８９．８７１４．３２

２謦，ｊ、穗

％３４．０２３３．００３Ｉ．１０３１．５１３Ｉ．９９３３．２１

３等，Ｊ、穗

％４０．５８４１．２１４１．４０４４．０ｌ４３．３５４４．７３

４麓／ｊ、穗粒／实小穗粒／穗

％１３．８５１５．３８１８．２８１４．４９１４．７９８．４９

２．５７２．６２２．６８２．６４２．６０２．４９

４１．６９４１．９６４５．１５４３．５５４２．６１４１．０２

千粒重

ｇ４Ｉ．４２４２．２０４２．５７４２．６０４２．７１４０．７５

２．３．３粒重。施用孕穗肥各处理的粒重均明显高于对照，其中施用５２．５ｋｄｈｍ２尿素的Ａ处理粒重增加最小，比对照千粒重增加０．６７ｇ，增幅为１．６４％；施用１４２．５ｋｓ／ｈｍ２尿素的Ｅ处理粒重增加最多，比对照千粒重增加１．９６ｇ，增幅为４．８１％。在该试验用量条件下，施用孕穗肥后的粒重随孕穗肥用量的增加而提高。

２．４孕穗肥用量对单穗生产力的影响将成熟期取样测定的各处理每穗粒数和粒重的乘积作为单穗生产力。由表３可知，各处理间单穗生产力存在极显著差异（Ｆ＝９．８４８一＞５．６４）。采用新复极差测验（ＬＳＲ法）进行处理间多重比较，发现施用９７．５、１２０、１４２．５ｋｇ／ｈｍ２尿素的ｃ、Ｄ、Ｅ处理单穗生产力在０．０１水平显著高于对照，施用７５ｋｇ／ｈｍ２尿素的Ｂ处理单穗生产力在０．０５水平显著高于对照，施用５２．５ｋｇ／ｈｍ２尿素的Ａ处理单穗生产力与对照差异不显著。在５个施用不同孕穗肥用量的处理间，Ｃ处理单穗生产力在０．叭水平显著高于Ａ和Ｂ处理，在０．０５水平显著高于Ｅ处理；Ｄ处理单穗生产力在０．０５水平显著高于Ａ处理；其他处理单穗生产力差异不显著。

经分析和比较，孕穗肥施用９７．５ｋｇ／ｈｍ２尿素的ｃ处理提高单穗生产力、增加产量的作用最为理想。此外，孕穗肥施用１２０ｋｇ／ｈｍ２尿素的Ｄ处理增产作用也比较理想。孕穗肥用量低于７５ｋｇ／ｈｍ２和超过１２０ｋｇ／ｈｍ２尿素，对于提高单穗生产力、增加产量的作用均不太理想。

表３孕穗肥用量对单穗生产力的影响

ｇ

注：不同大小写字母分别表不差异在０．０１、０．０５水平显著。

３结论与讨论

研究表明，叶龄余数０．５叶施用孕穗肥，不会明显增加后期倒伏的风险，能增强后期的养分供给水平，促进幼穗的正常发育生长，减少小穗、小花退化，增加结实小穗的结实粒数，全面提高穗型质量，同时能有效防止早衰，延长叶片的绿叶功能期，提高光合产物生产和积累能力，促进增粒、增重，

提高单穗和群体的生产能力。叶龄余数ｏ．５叶施用孕穗肥，

最佳用量为９７．５ｋｇ／ｈｍ２尿素，其次为１２０ｋｇ／ｈｍ２尿素，用量低于７５ｋｇ／ｈｍ２尿素时作用不显著，用量超过１２０

ｋｇ／ｈｍ２

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万方数据

土壤有机磷的研究进展

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：

石文静， SHI Wen-jing

兰州大学生命科学学院草地农业生态系统国家重点实验室,甘肃兰州,730000安徽农业科学

Journal of Anhui Agricultural Sciences2014(33)

引用本文格式：石文静. SHI Wen-jing 土壤有机磷的研究进展[期刊论文]-安徽农业科学 2014(33)

安徽农业科学，Ｊｏｕｒｎａｌ

ｏｆＡｎｈｕｉ

Ａｇｎ．Ｓｅｉ．２０１４，４２（３３）：１１６９７—１１７０１，１１７０３责任编辑刘月娟责任校对李岩

土壤有机磷的研究进展

石文静

（兰州大学生命科学学院草地农业生态系统国家重点实验室，甘肃兰州７３００００）

摘要在我国的多数土壤中，土壤有机磷在土壤磷素中所占的比重较大。土壤有机磷直接关系土壤中有效磷的丰缺。它可以通过矿化作用转化为可供植物直接利用的磷。笔者从土壤有机磷的组成、土壤有机磷的分级、土壤有机磷总量的测定方法、土壤有机磷含量的影

响因素、土壤有机磷的矿化及其影响因素、施肥对土壤有机磷组分含量及形态转化的影响等方面，综述了土壤有机磷近年来的研究进

展，并且提出目前土壤磷素研究中存在的一些问题以及未来的研究热点。关键词土壤；有机磷；研究进展中图分类号Ｓ１５３

文献标识码Ａ

文章编号０５１７—６６１ｌ（２０１４）３３—１１６９７—０５

ＲｅｓｅａｒｃｈＡｄｖａｎｃｅｉｎＳｏｉｌＯｒｇａｎｉｃＰｈｏｓｐｈｏｒｕｓＳｉｌｌ

Ｗｅｎ－ｊｉｎｇ

ｃｏｎｔｅｎｔ

（ＳｔａｔｅＫｅｙｌａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＧｒａｓｓｌａｎｄＡｇｒｏ—ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＬｉｆｅＳｃｉｅｎｃｅ，［ａｎｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ，Ｇａｎｓｕ７３００００）

Ａｂｓｔｒａｃｔ

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ｂｅｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｄｉｎｔｏａｖａｉｌａｂｌｅｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｂｙｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈａｄｖａｎｃｅｓｏｆｓｏｉｌｏｒ－

ｇａｎｉｃｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｉｎ

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ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｆｒａｃｔｉｏｎａｔｉｏｎ，ｔｏｔａｌａｍｏｕｎｔ

ａｎｄ

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ｃｏｎｔｅｎｔ

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ＫｅｙｗｏｒｄｓＳｏｉｌ；Ｏｒｇａｎｉｃｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ；Ｒｅｓｅａｒｃｈ

ａｄｖａｎｃｅ

磷是植物生长发育必须的大量营养元素之一，有着不能被替代的功能…。植物所需要的磷素主要是从土壤中获得的，所以土壤缺乏植物可利用的磷就会成为植物生长发育的

为是土壤有机磷的主要形态。核酸类有机磷是一类含磷和

氮的复杂的有机化合物，较容易和黏粒相结合形成有机一无

机复合体。当它形成有机一无机复合体时，它不容易被酶所水解，变得较稳定，难以被植物所利用旧。。但是，核酸类有机磷相较于植素而言，它是较容易被磷酸酶所水解的，而后释放出磷酸和糖类。微生物量磷指的是，土壤中所有活体微生物所含有的磷，其含量虽小，仅仅是微生物干物质量的１．４％～４．７％，但是它对于土壤磷素循环转化和植物磷素营养起着重要的作用一ｏ。相较于土壤无机磷，有机磷在土壤中的移动性较大，被土壤无机矿物的固定程度较低，即使是难溶于水的有机磷，经矿化后也可以持续释放出无机磷，对植物生长极为有利一“…。２土壤有机磷的分级

为了评估土壤有效磷库的大小及土壤磷素的供应状况，各国学者先后提出一些磷素的分级测定方法¨“。这些方法不仅可以用来估计土壤中有效磷的数量、不同土壤磷组分库的数量以及对土壤有效磷的补充能力。１“，而且可以用于研究不同的管理措施对土壤磷素分布的影响、微生物活动对土壤磷素的影响以及土壤磷素的迁移与转化等¨１。目前，土壤有机磷的分级测定方法较多，而使用合适的有机磷分级方法研究土壤中有机磷的形态及有效性对于揭示土壤磷素状况及其转化都具有十分重要的意义。

相比于土壤无机磷的分级研究，土壤有机磷分级研究的进展相对缓慢，直到２０世纪７０年代末才提出土壤有机磷的分级方法，即Ｂｏｗｍａｎ—Ｃｏｌｅ法‘１“。Ｂｏｗｍａｎ和Ｃｏｌｅ将土壤有机磷分为活性有机磷（用０．５

ｍｏＬ／Ｌ

主要问题。２１。因此，土壤中的磷是植物生长发育的主要限制

因子，其含量以及供给状况对植物的生长有直接的影响？在我国的大部分土壤中，土壤有机磷在土壤全磷量中占有较大的比重。土壤有机磷通过矿化作用可以转变成供给植物直接利用的有效态磷，因而它直接关系着土壤中可利用的有效磷量，尤其是在无机磷量较低的土壤上，有机磷的矿化就成为植物吸收磷素的重要来源ｐ１。因此，土壤有机磷的研究是

极其重要的。土壤有机磷的研究对于深入了解土壤一植物

系统中的磷营养循环特征具有重要意义，因此有机磷的研究一直是研究的重点，尤其是针对有机磷含量较高而有效磷相对贫乏的土壤。笔者就土壤有机磷现有的研究做简要概述，以期为国内土壤有机磷的进一步研究提供参考。１土壤有机磷的组成

土壤磷素包括有机磷和无机磷两种形态，其中土壤有机磷可以占土壤全磷量的２０％～８０％，其变幅较大，且土壤有机磷量和有机质含量之间呈正相关，其含量会随地区和土壤类型的不同而不同”ｏ。土壤有机磷不仅含有化合态的肌醇磷酸酯、磷脂、核苷酸、磷蛋白、磷酸糖，而且含有吸附在有机物表面和与有机物络合的磷酸盐¨・以及微生物量磷旧ｊ。其中，肌醇磷酸酯的含量最高，约占有机磷总量的５０％＂。，磷酯约１％～５％，核酸类有机磷占１０％以下，核酸类中核苷酸

０．２％～２．５％。８ｏ，微生物量磷约３％。植物、微生物残体等都

可以释放出磷酯类化合物，其中以土壤微生物为主。磷酯类较易分解，有的甚至可以通过自然纯化学反应分解，可被认

基金项目作者简介收稿日期

公益性行业（农业）科研专项（２０１２０３００７）：

石文静（１９９０一），女，满族，内蒙古包头人，硕士研究生，研究方向：土壤生态学。

２０１４一ｌＯ一１４

ｐｎ为８．５的ＮａＨＣＯ，浸

提的磷）、中等活性有机磷（包括酸溶性的有机磷和碱溶性的无机磷）、中等稳定性有机磷（存在于不沉淀的富里酸部分中的有机磷）以及高稳性有机磷（存在于沉淀的胡敏酸部分中的有机磷）４种组分¨…，其中活性有机磷是最容易被植物吸收且最易被矿化的，而高稳性有机磷则是最难被矿化的且基

万方数据

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安徽农业科学

本不会被植物所吸收。贺铁等曾对该法进行了校验研究，其效验结果表明该该分级方法不仅可以把几种矿化程度不同的有机化合物分离开来，而且可以用来检验土壤有机磷对植物的有效性。但是，Ｂｏｗｍａｎ—Ｃｏｌｅ分级法也有缺陷。曾有学者认为Ｂｏｗｍａｎ—Ｃｏｌｅ法中的先酸后碱的浸提顺序不够合理¨“，这是因为先酸后碱的浸提顺序会造成中等活性的有机磷量偏高，而使稳定性的有机磷量偏小。范业宽等¨刮将浸提方法改为先碱后酸，并且针对石灰性土壤的特点，在提

取稳定性和中度活性有机磷的方法中探讨超声波处理对缩

短振荡时间的贡献，结果表明在提取石灰性土壤中稳定性有机磷时，先用０．５

ｍｏｌ／Ｌ

ＮａＨＣＯ，去除速效磷，再用０．０５

ｍｏＬ／Ｌ

ＮａＯＨ浸提，经超声波处理１５ｍｉｎ，效果较好，同一处

理的残样用１ｍｏｌ／Ｌ

Ｈ：ＳＯ。处理２ｈ，可提取中度活性有机

磷。随后，有学者提出，有机磷并不是胡敏酸、富里酸的结构成分，且Ｊａｃｋｍａｎ和ｃ．Ａ．Ｂｌａｏｋ提出植酸盐和它的衍生物的生物有效性是不同的，植铁酸在ｐＨ３～７下较难水解，但是它的衍生物肌醇三磷酸铁盐较容易被水解，所以Ｂｏｗｍａｎ．Ｃｏｌｅ将ｐＨ１．０～１．８作为划分中稳性与高稳性有机磷的标准是不太理想的。范业宽等¨７１在他们的研究中用大量的土样来制备稳定性有机磷的碱浸提液，把浸提液ｐＨ逐次调节

为５个不同等级，并且过滤得到５组沉淀物，进而研究５组

不同沉淀物返加到土壤中后矿化速率的差异，从而寻找划分中稳性与高稳性有机磷的合理ｐＨ分界值。研究表明，ｐＨ为３是划分土壤中稳性与高稳性有机磷较合理的分界值。胡晓玲等¨副基于范业宽酸性水稻土改良法的优点，针对Ｂｏｗｍａｎ．Ｃｏｌｅ法对石灰性土壤有机磷分组方法方面的不足，提出石灰性土壤活性有机磷和中度活性有机磷的分级方法。

除了Ｂｏｗｍａｎ—Ｃｏｌｅ分级体系之外，还有其他４种分级体系，分别是ｌｖａｎｏｆｆ等提出的有机磷分级、Ｈｅｄｌｅｙ等提出的土壤磷素分级体系及其修正体系、Ｇｕｐｐｙ分级法以及Ｔｉｅｓｓｅｎ等提出的土壤磷素分级体系。Ｉｖａｎｏｆｆ等虽然仍采用先酸后碱的浸提顺序来提取中等活性有机磷及稳定性有机磷，但是他们认为活性有机磷应包括微生物量磷，所以将浸提中等活性有机磷的浸提剂改成了１

ｍｏｌ／Ｌ

ＨＣｌ¨１。目前被学者采用最

多且具有较好应用前景的是Ｈｅｄｌｅｙ分级法。该法可以更好地反映出土壤中磷素形态的动态变化。它是通过连续浸提的技术，把有机磷和无机磷分在不同的组分中¨…，分为树脂一Ｐ、ＮａＨＣＯ，．Ｐ、微生物量磷、ＮａＯＨ—Ｐ、土壤团聚体内磷（土壤超声分散后用ＮａＯＨ提取）、磷灰石型磷（用稀ＨＣｌ提取）以及残留磷七大类。但是，Ｈｅｄｌｅｙ土壤磷素分级方法因为需要配备高速离心机，使用ｏ．４５¨ｍ滤膜过滤，所以存在着耗时较长、成本偏高等问题。Ｃｒｏｓｓ和Ｓｃｈｌｅｓｉｎｇｅｒ对Ｈｅｄｌｅｙ磷素分级方法做了进一步的丰富。他们认为，在成土过程中，土壤中磷素形态会随着生物地球化学作用而不断的发生变化，所以将Ｈｅｄｌｅｙ分级中的磷素形态重新归纳为生物态磷（Ｂｉｏ—

ｌｏｇｉｃａｌ

ｆｒａｃｔｉｏｎ）和地球化学态磷（Ｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌｆｒａｃｔｉｏｎ）…１。Ｇｕｐｐｙ等针对Ｈｅｄｌｅｙ体系中要对浸提液高速离心和频繁过滤的问题，提出一种简便的磷分级体系。他们把土壤磷分为

万方数据

了５个组分，即树脂一Ｐ、ＮａＨＣＯ，一Ｐ、ＮａＯＨ—Ｐ、ＨＣｌ一Ｐ、残余一Ｐｍ］。这种方法对Ｐ的回收率高达９５％，并且具有操作简单、适用性更强、费用相对较低等优点¨ｏ。Ｔｉｅｓｓｅｎ等也对

Ｈｅｄｌｅｙ磷素分级法作了进一步的修正，将土壤磷素分为六大

类，省去了Ｈｅｄｌｅｙ分级法中含量较低的土壤微生物量磷和土壤团聚体内磷，在用稀盐酸浸提后又用浓盐酸进行浸提，用于提取残留态中的部分有机磷。该方法已成为目前应用最广泛的Ｈｅｄｌｅｙ磷素分级改进方法¨１。土壤有机磷的化学性质和组成是十分复杂的，所以到目前为止对土壤有机磷没有统一的分级方法。Ｂｏｗｍａｎ—Ｃｏｌｅ法是现在较经典、常用的方法。有机磷的分级方法还有待进一步的探讨。３施肥对土壤有机磷组分含量及形态转化的影响

长期施用有机肥可以增加有机磷含量旧“。增加的有机磷主要是活性和中度活性有机磷。于群英旧副曾通过培养试验研究了有机肥料对有机磷组分含量的影响，结果表明有机肥的施用能使土壤的高活性、中活性及中稳性有机磷的含量明显增加，尤其是中活性有机磷含量。张为政等旧。研究表明，中活性有机磷和高稳性有机磷会因有机肥的施用而增加，活性有机磷和中稳性有机磷却减少。张亚丽等Ⅲｏ研究表明，有机肥料的施用可以使土壤中４种有机磷组分含量明显提高。尹金来等哺１则在石灰性土壤上进行了化肥和有机肥配合施用对土壤有机磷影响的相关研究，结果表明土壤有机磷的各组分在化肥和有机肥配合施用的情况下都有不同程度的提高，其中增量最大的是活性有机磷，其次是中度活性、中稳性有机磷，而增幅最小的是高稳性有机磷∞・。绿肥和粪肥施入土壤能显著增加土壤中有机磷的有效形态Ⅲ１。陈欣等嵋“研究了长期施肥后黑土供磷能力，结果表明与长期不施肥处理相比，施化肥与化肥配施有机肥均能明显增加土壤各形态磷素。邢璐等Ⅲｏ对施加粪肥对潮土有机磷形态转化的影响进行了相关研究，发现粪肥施加可以增加土壤有机磷的形态。尹岩等四１通过室内淹水灭菌的培养方法，研究了有机肥施用对土壤有机磷转化的影响，发现有机肥的施用使有机磷含量增加，并且随施肥量的增加而增加；有机肥磷素可以直接转化为活性有机磷和高稳态有机磷。４土壤有机磷的测定及有机磷总含量的影响因素

４．１

土壤有机磷总量的测定土壤有机磷总量的测定方法

主要有灼烧法和浸提法２种。灼烧法较浸提法更为简便、精确，所以灼烧法是目前较常用的方法。其原理是通过灼烧使得有机磷矿化，然后用酸溶解浸提，酸液中的磷来自有机磷和无机磷两部分，未经灼烧的土壤用同浓度的酸浸提所含的磷只来源于无机部分，经灼烧提取的磷量与未经灼烧提取的磷量两者的差值即为有机磷总量。各学者在采取灼烧法浸提过程中所用酸的浓度不一。Ａｃｑｕａｙｅ¨州在进行土壤有机磷矿化研究时，用灼烧法测定土壤有机磷量所用的提取的酸是

０．１ｍｏｌ／ＬＨ２Ｓ０４；Ｂｔｉｎｅｍａｎｎ等¨１’“１所用的提取酸是０．５

ｍｏｌｆＬ

Ｈ２Ｓ０４；Ａｃｈａｔ等¨刮所用的则是０．１ｍｏｌ／Ｌ

Ｈ２Ｓ０４；而

Ｃｅｌｌ等Ⅲ。采用灼烧法测定土壤有机磷量所用的提取的酸是ＨＣｌ。现在对于所用的提取酸，仍有学者在不断进行新的尝

４２卷３３期

石文静等土壤有机磷的研究进展

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．－１

～

２试与改进。

浸提法是采用Ｈ２Ｓ０４一ＮａＯＨ浸提，即先用Ｈ：ｓ０。再用

５Ｊ，；Ｎａ０１４浸提出酸性及碱性有机磷和无机磷，减去其中无机态

Ｊ。磷，从而得蓟有机态磷含量。该方法的特点是把总磷进一步

ｊｉ＿区分为酸溶性磷及碱溶性磷，然后分别减去浸提液中的无机

三磷，而得到酸溶性有机磷和碱溶性有机磷，两者的和就是土

‘壤有机磷总量。浸提法的缺点在于容易不完全浸提以及有水解反应的发生。这就会造成测得的有机磷总量比实际小。针对不同土壤类型所用的浸提剂也有区别”ｏ，学者们也在对

其进行不断地改进。在较新文献中，Ｍｕｈａｍｍａｄ等＂纠试验所

用的浸提剂是０．５

ｍｏｌ／ＬＮａＨＣＯ，、０．１

ｍｏｌ／Ｌ

ＮａＯＨ和１

ｍｏｌ／ＬＨＣｌ。

４．２土壤有机磷总含量的影响因素土壤有机磷的含量受多种因素的影响。主要影响因素有土壤理化性质、季节变化、生物因素及人为活动。

土壤理化性质对土壤有机磷含量的影响主要表现在几个方面：土壤有机磷的含量受土壤母质的影响颇大，母质不同，土壤中有机磷的含量也不尽相同嘲１；有机磷及其各组分在土壤中的含量分布因土壤类型的不同而不同㈨ｏ，通常有机磷含量最高的是有机土和有机质土，其次是软土及变性土，而氧化土及某些灰化土的有机磷含量最低＂ｏ；土壤ｐＨ对土壤有机磷含量也有影响，酸性土壤较碱性土壤更易积累有机磷引。

季节变化、海拔高度对土壤有机磷含量的影响主要表现

ｏｊ为以百方面。季节变化会影响土壤有机磷含量，土壤有机磷

，・含量在不同的季节变化较大¨…。土壤有机磷含量通常随着气愠的升高、雨量的增加而增加口１，并且土壤有机磷含量因

季节不同而呈周期性变化＂“。海拔高度也是土壤有机磷含

量的影响因素之一。海拔高度不同，其土壤有机磷含量也会

有差异。严加亮旧１在武夷山进行海拔高度对土壤有机磷的研究，发现随着海拔高度的升高，有机磷的含量逐渐增加，呈明显的上升趋势。同一土层不同海拔高度土壤有机磷的含量之间差异达到显著水平。

影响土壤有机磷含量的生物因素主要是指植物和土壤

微生物。在以磷为限制因子的草地上，从植物残余物中释放

出来的磷会迅速进入土壤有机磷中，然后被植物重新吸收利用ｐ…。植物物种组成影响着土壤中有机磷的储量。土壤中有机磷的含量会因植被类型的不同而有差异。裴海岜㈣１用Ｂｏｗｍａｎ—Ｃｏｌｅ法对不同草甸植被类型下土壤有机磷的含量进行了研究，结果表明不同草甸土壤中活性有机磷的含量最低。另外，根际土壤中有机磷量、全磷和速效磷含量和非根际区相比有明显差别。这是由植物的吸收、土壤磷素的迁移方式以及植物根系分泌物对植物生长微区的改造造成的Ｈ“。曾有人对埂土中的红油土进行分析，结果表明根际土壤有机磷总量、有效磷含量均低于非根际土壤ｍ１。土壤中有机磷的储量离不开微生物的作用。土壤微生物量磷是土壤有机磷中最为活跃的部分Ｈ“。陈国潮等Ｈ引对微生物量磷与土壤磷之间的相关性进行了研究，发现微生物量磷与土

万方数据

壤全磷、土壤有机磷以及土壤速效磷之间存在显著正相关关系。

不同的土地利用方式影响着土壤的有机磷储量。这是因为不同的土地利用方式会导致进入土壤的肥料和植物残

体的数量和性质不同ⅢＪ，同时不同的土地利用方式会影响

土壤养分物质的输入与输出，进而影响土壤的养分含量。滕泽琴等‘４５。选取已有５０年传统耕作历史的农田和退耕２４年的草地（围栏和放牧）２种生态系统来探讨土地利用方式对土壤磷素的影响，结果表明土地利用方式对土壤各组分无机磷的含量有影响，对有机磷亦有影响。

长期施用磷肥、氮磷钾肥或与有机肥料混施都会出现不同程度累积有机磷，有效磷状况也会因此而有所提高…。长期施用化学磷肥或有机肥可以使土壤的有机磷量和无机磷量增加，而化肥主要增加无机磷含量，有机肥则以增加有机磷含量为主拉“。孟娜等ｍ１曾通过微区桶试验证明了有机肥的施用能明显地增加土壤有机磷的含量及土壤的磷酸酶活性。刘世亮等Ｈ¨采用玉米盆栽磷肥试验，用Ｂｏｗｍａｎ—Ｃｏｌｅ法对石灰性土壤中玉米根际和非根际土壤有机磷含量进行了分组研究，结果表明供试土壤中施人不同磷肥可不同程度地提高土壤有机磷含量。

５土壤有机磷的有效性及有机磷的矿化

５．１

土壤有机磷的有效性土壤中的有机磷经矿化作用转

变成的有效态磷是土壤中有效磷的主要来源之一，而土壤中

的磷素是植物获得其生长所需磷素的唯一来源，所以土壤有机磷的有效性对植物的生长发育具有重要作用Ｏ土壤有机磷的有效性受诸多因素的影响，其主要影响因子有土壤—Ｈ、、。土壤温度、土壤微生物、有机肥料的施用等。有研究表明，土

壤ｐＨ会影响有机磷的有效性及土壤的供磷力…。。土壤温度影响着土壤有机磷的有效性。一般认为，土壤温度对土壤有机磷有效性的直接作用不明显，主要是通过作用于微生物和植物等间接影响有效磷。土壤温度的变化可导致微生物群落组成及其活性发生变化¨“。土壤低温会使土壤微生物活性降低，进而降低土壤有机磷有效性¨…。土壤有机磷的矿化离不开土壤微生物的作用。微生物矿化有机磷的过程是土壤中的磷能否被循环利用的关键¨“。土壤有机磷往往要在土壤磷酸酶的酶促作用下才能转化为植物可吸收利用的形态，土壤中的酶则主要来自于土壤微生物和植物根系的分泌Ⅲｏ。土壤磷酸酶活性的强弱往往可以反映土壤有机磷

分解和合成的动向与强度。一般认为，土壤磷酸酶活性强，

则土壤磷素状况好Ｈ…。土壤微生物量磷由于其周转快、极易矿化为植物有效磷而成为土壤有效磷的活性库‘４２１。ＶＡ菌根对促进作物吸收土壤磷素也具有良好作用¨“。冯固等Ⅲｏ用同位素示踪法在石灰性土壤上研究了ＡＶ菌根真菌对土壤有机磷矿化的影响，结果表明ＡＶ菌根真菌侵染促进了玉米根际土壤有机磷矿化，提高了土壤有机磷的生物有效性。有机肥料的施用也会影响土壤有机磷的有效性。曹翠玉等‘５¨通过室内培养与田间长期定位试验，在连续施肥１５年的黄潮土上研究有机肥料对土壤有机磷的影响，结果表明

１１７００

安徽农业科学

连年施用有机肥料能提高土壤有机磷的有效性，从而提高土壤供磷水平。

５．２土壤有机磷的矿化在土壤中，有机磷矿化和生物同定这２个过程是同时存在的，是土壤磷素循环的主要过程。一方面，进入土壤的磷素因为吸附沉淀、微生物固持而被土壤所固定；另一方面，由于土壤生物的作用，进入土壤的磷素得以分解和转化”“。在一般情况下，土壤有机磷必须经过矿化作用才能被植物吸收利用Ⅲ１。也有研究表明，某些有机磷化合物是可以被植物直接Ｉ吸收的，但在植物整个供磷量中所占比例较小∞…。土壤中有机磷经过物理、化学等过程转变成可以被植物吸收利用的有效态磷的过程就是有机磷的矿化。矿化是分解过程的一部分，主要取决于土壤微生物活性。当环境条件适宜时，尤其是在温度条件适合微生物生长时，有机磷的分解矿化较快。有研究表明，土壤中存在着大量的微生物，能够将难以被植物吸收利用的磷转化成可吸收利用的磷Ｈ“。Ａｃｈａｔ等。３３。研究也表明，土壤微生物在磷素循环中具有重要的作用。

过去，有机磷矿化作用的研究只注重其矿化过程的研究【５４。“，而当前研究的内容逐渐丰富起来，逐步涉及根系分泌物对有机磷矿化的影响、矿化机理等方面。Ｓｐｏｈｎ等ｐ６。研究了根系分泌物通过非菌根微生物对土壤有机磷的矿化作用，结果表明丙氨酸、葡萄糖能促进微生物总磷的矿化和磷酸酶活性，非菌根微生物根际分泌物对于提高土壤磷的有效性非常重要。Ｓｐｏｈｎ等口“假设磷矿化是由微生物对碳的需求来驱动的，研究了调节微生物磷矿化的机理，结果证明其

假设正确，磷的矿化并不是由微生物对磷的需要来驱动的而

是对碳的需求。

５．３土壤有机磷矿化的影响因素影响土壤有机磷矿化的因素有很多。土壤有机磷的矿化是在磷酸酶的作用下以土壤微生物为中介进行的‘４２：，其矿化速率决定于微生物的活动及酶活性ｐＪ，所以凡是影响土壤微生物和磷酸酶活性的因素都会影响有机磷的矿化。其主要的影响网子有土壤的ｐＨ、土壤本身的有机磷含量、土壤温湿度、不同的土地利用方式及肥料的添加等。

土壤的ｐＨ对于磷的矿化率而言是非常重要的冈素”…。这可能是因为在不同的ｐＨ条件下有机磷溶解性有差异。在不同ｐＨ的土壤中其他元素对磷的同定不同旧，进而影响土壤有机磷的矿化。有研究表明．土壤有机磷矿化随土壤ｐＨ的升高而增强旧Ｊ。土壤本身的含磷量对有机磷的矿化作用有影响。Ｆｅｌｌｍａｎ等”副研究表明，土壤的含磷量显著影响土壤磷的矿化率。赵少华等。５列研究表明，土壤中有机磷的初始含量对矿化速率有影响。

土壤的温度和湿度对有机磷的矿化具有显著影响。这是因为土壤温湿度直接影响土壤微生物的活动。Ｗｈａｌｅｎ等¨９。在连续施用牛粪２５年的土壤上，每５年采集１次样品，选取２个不同的土壤温度（１０和２０℃）及２个不同湿度（田间持水量的５０％、７５％）进行正交设计，在实验室进行室内培养试验，研究氮磷的矿化势，结果表明当土壤在温度为２０

万方数据

℃，湿度为田间持水量的７５％时，最大矿化量的回归方程斜率最大，并且实验室的储藏和培养条件影响该斜率。Ｙｉ等㈣ｏ研究了青藏高原高寒草甸生态系统中增温和放牧对有机磷矿化的影响，结果表明增温和放牧相结合可以明显促进有机磷的矿化。

研究表明，无论是有机肥料的添加还是无机肥料的添加

都会影响土壤有机磷的矿化作用。张为政等Ｂ３。研究表明，有机肥的施用可以使石灰性土壤ｐＨ下降，土壤有机磷的矿化作用增强。Ｍａｆｏｎｇｏｙａ等”ｏ研究表明，有机肥料的添加有利于磷的矿化。Ｒａｎｄｈａｗａ￣６¨通过同位素稀释法结合室内培养法研究了绿肥的添加对有机磷矿化的影响，结果表明绿肥的添加可以使有机磷的矿化作用增强，增加土壤磷的可用性。Ｔａｎｇｊａｎｇ等。６２。研究结果表明，磷矿化量在添加粪肥及无机肥料的土壤中较高。不同的土地利用方式对微生物量磷、酶活性有影响‘６３Ｊ，所以不同的土地利用方式也影响着有机磷的矿化作用。６结语

近年来，国内外关于土壤有机磷的研究已取得一定的进展，但是仍有很多问题未得到解决。目前，土壤有机磷仍有一部分的形态尚不明确。土壤有机磷中磷酸肌醇含量最多，可以达到有机磷总量的５０％左右，其他的形态包括磷酯、核酸类、磷蛋白、微生物量磷等所占的比例均较少，而另一些形态由于技术等方面原因尚不明确。土壤有机磷的分级方法是研究土壤有机磷组分转化规律的基础，但是目前，有机磷的分级方法虽较多，但都存在缺陷。Ｂｏｗｍａｎ—Ｃｏｌｅ法虽是现在较经典、常用的方法，但是仍有很多方面需要改进；Ｈｅｄｌｅｙ分级法虽然采用最多、具有较好应用前景，但由于存在耗时较长、成本偏高等问题，其运用受到一定的限制。所以，一套合理的、可以弥补已提出方法不足的且能反映土壤有机磷动态变化规律的有机磷分级方法的提出仍需广大学者的努力。有研究表明，有机磷各组分、形态之间可以相互转化，但是各组分、形态之间的转化机理也未被探明。土壤有机磷的矿化直接关系到土壤磷素的有效性，因此土壤有机磷矿化研究一直被学者所关注。如何能使有机磷更快速地转化进而被植物所吸收利用将成为研究热点。但是，现在国内外对于土壤有机磷矿化作用的报道相较于碳氮矿化的研究相对较少，且多集中于干旱半干旱地区，高寒草甸生态系统的研究尚有不足；由于土壤中有机磷矿化及生物固定这２个过程是同时进行的，现在关于有机磷矿化量的计算都只是量的体现，并不是其真实过程的体现，生物固定的机理也不清楚。土壤微生物量磷是土壤有机磷中最为活跃的部分，并且土壤微生物对于磷素的转化循环具有重要作用。近年来，土壤微生物量磷虽引起学者们的关注，但是研究还不完善，所以应加强土壤微生物量磷方面的研究。这也会成为将来土壤有机磷研究的重要方面。参考文献

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（１）：６５—６７．

［２］夏凤禹，魏胜利，周胜利．上壤磷素形态及其有效化途径的研究进展

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１１７０１

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（下转第１１７０３页）

４２卷３３期朱惠明等小麦孕穗肥用量比较研究

１１７０３

小穗退化的作用最好。比对照降低了３１．０８％，４粒小穗比例比对照提高了７４．２１％：施用９７．５ｋｇ／ｈｍ２尿素的Ｃ处理１粒小穗比例比对照降低了３５．６２％，４粒小穗比例比对照提高１１５．３１％，４粒小穗数量比对照增加了１倍多。用量最少的Ａ处理和用量最多的Ｅ处理平均结实小穗结实粒数分别比对照多结实０．０８、０．１１粒，Ｃ处理平均结实小穗粒数达到２．６８粒，比对照多结实０．１９粒，小穗结实粒数最多，结实能力最强，最终每穗结实粒数最多，Ｃ处理每穗粒数比对照增加４．１３粒，增加１０．０７％。

２．３．２小穗结实。施用孕穗肥增强了幼穗分化发育的养分

供给能力，促进了小穗的高位小花的正常发育，提高了高位小花的结实能力’２Ｊ。由表２可知，在成熟期，施用孕穗肥处理结实粒数少的１—３粒小穗比例明显降低，结实粒数多的４粒小穗比例明显提高，其中以ｌ粒小穗比例的降低和４粒小穗比例的提高最明显。施用５２．５ｋｇ／ｈｍ２尿素的Ａ处理ｌ粒小穗比例比对照降低了１９．３４％，４粒小穗比例比对照提高了６３．１３％；施用１４２．５ｋｇ／ｈｍ２尿素的Ｅ处理１粒小穗比例

表２孕穗肥用量对穗部性状的影响

处理

ＡＢＣＤＥＣｋ

穗下节

ｃｍ３Ｉ．５０３２．Ｏｌ３２．７７３２．ＩＩ３２．３Ｉ３Ｉ．１９

总小穗

１９．０３１８．７７１９．２９１９．０９１９．０７１９．３４

退化小穗

２．７９２．７３２．４７２．６１２．６６２．８６

退化／Ｊ、穗

％１４．６６１４．５４１２．８０１３．６７１３．９５１４．７９

１粒小穗

％１１．５５１０．４１９．２２１０．３８９．８７１４．３２

２謦，ｊ、穗

％３４．０２３３．００３Ｉ．１０３１．５１３Ｉ．９９３３．２１

３等，Ｊ、穗

％４０．５８４１．２１４１．４０４４．０ｌ４３．３５４４．７３

４麓／ｊ、穗粒／实小穗粒／穗

％１３．８５１５．３８１８．２８１４．４９１４．７９８．４９

２．５７２．６２２．６８２．６４２．６０２．４９

４１．６９４１．９６４５．１５４３．５５４２．６１４１．０２

千粒重

ｇ４Ｉ．４２４２．２０４２．５７４２．６０４２．７１４０．７５

２．３．３粒重。施用孕穗肥各处理的粒重均明显高于对照，其中施用５２．５ｋｄｈｍ２尿素的Ａ处理粒重增加最小，比对照千粒重增加０．６７ｇ，增幅为１．６４％；施用１４２．５ｋｓ／ｈｍ２尿素的Ｅ处理粒重增加最多，比对照千粒重增加１．９６ｇ，增幅为４．８１％。在该试验用量条件下，施用孕穗肥后的粒重随孕穗肥用量的增加而提高。

２．４孕穗肥用量对单穗生产力的影响将成熟期取样测定的各处理每穗粒数和粒重的乘积作为单穗生产力。由表３可知，各处理间单穗生产力存在极显著差异（Ｆ＝９．８４８一＞５．６４）。采用新复极差测验（ＬＳＲ法）进行处理间多重比较，发现施用９７．５、１２０、１４２．５ｋｇ／ｈｍ２尿素的ｃ、Ｄ、Ｅ处理单穗生产力在０．０１水平显著高于对照，施用７５ｋｇ／ｈｍ２尿素的Ｂ处理单穗生产力在０．０５水平显著高于对照，施用５２．５ｋｇ／ｈｍ２尿素的Ａ处理单穗生产力与对照差异不显著。在５个施用不同孕穗肥用量的处理间，Ｃ处理单穗生产力在０．叭水平显著高于Ａ和Ｂ处理，在０．０５水平显著高于Ｅ处理；Ｄ处理单穗生产力在０．０５水平显著高于Ａ处理；其他处理单穗生产力差异不显著。

经分析和比较，孕穗肥施用９７．５ｋｇ／ｈｍ２尿素的ｃ处理提高单穗生产力、增加产量的作用最为理想。此外，孕穗肥施用１２０ｋｇ／ｈｍ２尿素的Ｄ处理增产作用也比较理想。孕穗肥用量低于７５ｋｇ／ｈｍ２和超过１２０ｋｇ／ｈｍ２尿素，对于提高单穗生产力、增加产量的作用均不太理想。

表３孕穗肥用量对单穗生产力的影响

ｇ

注：不同大小写字母分别表不差异在０．０１、０．０５水平显著。

３结论与讨论

研究表明，叶龄余数０．５叶施用孕穗肥，不会明显增加后期倒伏的风险，能增强后期的养分供给水平，促进幼穗的正常发育生长，减少小穗、小花退化，增加结实小穗的结实粒数，全面提高穗型质量，同时能有效防止早衰，延长叶片的绿叶功能期，提高光合产物生产和积累能力，促进增粒、增重，

提高单穗和群体的生产能力。叶龄余数ｏ．５叶施用孕穗肥，

最佳用量为９７．５ｋｇ／ｈｍ２尿素，其次为１２０ｋｇ／ｈｍ２尿素，用量低于７５ｋｇ／ｈｍ２尿素时作用不显著，用量超过１２０

ｋｇ／ｈｍ２

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土壤有机磷的研究进展

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：

石文静， SHI Wen-jing

兰州大学生命科学学院草地农业生态系统国家重点实验室,甘肃兰州,730000安徽农业科学

Journal of Anhui Agricultural Sciences2014(33)

引用本文格式：石文静. SHI Wen-jing 土壤有机磷的研究进展[期刊论文]-安徽农业科学 2014(33)