氮肥用量对马铃薯连作体系土壤磷素积累转化的影响

来源：中国土壤与肥料杂志2025年第5期北京时间：

作者：刘一田，吕慧丹，赵士诚

单位：北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室 / 农业农村部植物营养与肥料重点实验室，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，北京 100081

摘要：研究不同施氮量对土壤磷转化的影响及其微生物机制，为马铃薯生产中养分优化管理提供理论支撑。马铃薯连作体系氮肥管理试验于 2017 年在内蒙古自治区武川旱作试验站开展，设置 4 个处理：NE（肥料用量用 NE 推荐确定）、NE-N、NE-1/2N、NE+1/2N。于 2023 年马铃薯收获期采集各处理 0 ~ 20 和 20 ~ 40 cm 土壤样品以及秸秆和块茎样品，分析土壤氮磷含量、磷酸酶活性及其编码基因丰度，植株与块茎磷吸收。与 NE-N 处理相比， NE-1/2N、NE 和 NE+1/2N 处理 0 ~ 20 cm 土壤全磷、有机磷和有效磷分别降低了 10.0% ~ 20.3%、7.5% ~ 18.8% 和 38.9% ~ 52.7%，而在 20 ~ 40 cm 土层仅有有效磷显著降低了 17.4% ~ 25.1%。随氮肥用量的增加，0 ~ 20 cm 土壤氮磷比（N/P）逐步增加、pH 逐步降低，而亚表层土壤 N/P 和 pH 无显著变化。土壤碱性磷酸酶活性及其编码基因 phoD 和 phoX 丰度随着施氮量的增加呈先增加后降低的趋势，在两土层中均以 NE 处理最高，且同处理亚表层土壤碱性磷酸酶活性均高于表层。所有处理同层土壤 phoD 的基因丰度均高于 phoX。相关分析表明，土壤 phoD 和 phoX 基因丰度和碱性磷酸酶活性均与土壤有效磷呈显著负相关。总之，在干旱半干旱地区的马铃薯生产中优化氮肥用量有利于土壤磷素转化利用。

关键词：养分管理系统;氮肥用量;马铃薯;土壤磷素;土壤磷酸酶

基金资助：国家重点基础研究发展计划课题（2023YFD2300402、智慧施肥 05）