氮磷肥利用效率与施肥和石灰的交互作用：贫磷土壤小麦养分吸收与流失机制研究

针对过量施用氮（N）磷（P）肥导致利用率低及环境问题，研究人员开展施肥与石灰对小麦 REN和 REP交互影响研究。发现 P 肥显著提升 REN，石灰降低 REN、增加 REP，为优化施肥策略提供依据。

　　在农业生产中，氮（N）和磷（P）是提升作物产量的关键元素，但过量施用不仅导致肥料利用率低下，还会引发一系列环境问题，如水体富营养化、土壤酸化以及温室气体氧化亚氮（N₂O）排放增加等。其中，氮磷肥利用率（RE_N和 RE_P）受土壤 pH 等因素影响显著，但目前关于施肥与石灰（调节土壤 pH）交互作用对 RE_N和 RE_P的影响机制尚不完全明确。为了揭示这些相互作用，来自相关研究机构的研究人员开展了针对性研究，该研究成果发表在《Geoderma》上，为合理施肥和环境保护提供了重要科学依据。

研究人员采用温室盆栽实验，以贫磷土壤种植的小麦（Triticum aestivum）为研究对象，设置氮（0 和 100 kg N ha^-1）、磷（0 和 50 kg P ha^-1）施肥和石灰（0、3.5、14 t ha^-1，以碳酸钙当量计）处理的全因子实验设计。实验过程中，测定了小麦生物量、氮磷吸收量、土壤 pH、养分流失（淋溶和气体排放）等指标，并通过方差分析等统计方法分析各因素的主效应和交互效应。

土壤 pH 变化

结果表明，收获后土壤 pH 随石灰添加量增加而升高，氮磷施肥也会不同程度提高土壤 pH，且在高石灰添加条件下，同时施用氮磷肥时土壤 pH 升高最为显著。这说明石灰和施肥对土壤 pH 具有协同调节作用。

植物生物量与氮磷吸收

磷施肥显著增加了小麦总生物量，而在无磷施肥时，氮肥对生物量影响不明显，在有磷施肥时氮肥可进一步促进生物量增长。根系生物量仅受磷施肥显著影响。总植物氮磷含量变化趋势与生物量相似，磷施肥增加总磷含量，氮磷配施在各石灰处理下均提高氮含量，且单施磷肥也能增加氮含量，表明氮磷之间存在协同作用。

氮磷肥利用率

磷施肥显著提高 RE_N，但随着石灰施用量增加，RE_N的提升幅度减小，可能是因为石灰增强了土壤净氮矿化，减少了植物对氮肥的依赖。氮肥则提高了 RE_P，在无石灰和低石灰条件下效果更明显，高石灰条件下 RE_P最高，可能与减少酸性土壤对磷的固定有关。

气体排放与淋溶

氮肥增加了累积 N₂O 排放，尤其在无石灰条件下，而低石灰且无磷施肥时排放最高。磷施肥在低石灰条件下可降低 N₂O 排放，可能与增强微生物固氮和植物吸收有关。淋溶方面，氮肥增加总氮流失，磷施肥减少总氮流失，磷施肥增加总磷流失，但高石灰条件下因磷固定较强，流失相对较少。

土壤性质

施磷减少了收获后土壤有效氮，增加有效磷，但幅度较小。石灰在有磷施肥时增加有效氮、减少有效磷。石灰还显著增加净氮矿化，而净磷矿化率均为负值，表明土壤对磷有较强固定作用。

综上所述，该研究明确了氮磷施肥与石灰对 RE_N和 RE_P的交互影响机制。磷施肥通过缓解磷限制显著提高 RE_N，石灰则通过影响土壤矿化和养分固定调节 RE_N和 RE_P。同时，氮磷配施可减少氮磷流失，而石灰在磷限制土壤中与氮肥结合可能增加 N₂O 排放，需谨慎使用。研究结果为优化氮磷施肥与石灰施用策略，提高肥料利用率、减少环境负担提供了重要理论支持，有助于指导农业生产中合理施肥，实现增产与环保的双赢。