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为解决土壤 “遗留磷”（legacy P）利用及覆盖作物（CCs）对磷循环影响不明等问题，研究人员开展了 CC 混合物对磷循环和小麦生长影响的研究。结果显示，CC 混合物可增强磷循环，但未提高小麦产量。该研究为土壤磷管理提供参考。
在农业生产的大舞台上，磷元素一直扮演着至关重要的角色。随着全球粮食、纤维和能源需求的不断攀升，磷肥的使用量也在持续增加。然而，磷肥的利用效率却不尽如人意，大量的磷酸盐会与土壤中的各种成分结合，形成难以被作物吸收的 “遗留磷”（legacy P）。这些 “遗留磷” 就像是被锁在土壤中的宝藏，虽然储量丰富，但作物却难以获取。这不仅造成了磷肥的浪费，还可能导致磷元素流失到环境中，引发一系列环境问题。与此同时，覆盖作物（cover crops，CCs）作为一种能够增加土壤有机质含量、促进养分循环的农业措施，其在磷循环中的作用却存在诸多争议。大部分研究聚焦于单一覆盖作物，对于覆盖作物混合物在磷循环中的表现，我们知之甚少。为了填补这一知识空白，来自维也纳自然资源和生命科学大学（University of Natural Resources and Life Sciences, Vienna）等机构的研究人员挺身而出，开展了一项极具意义的研究。他们的研究成果发表在《Plant and Soil》杂志上，为我们深入了解覆盖作物混合物与土壤磷循环之间的关系提供了宝贵的信息。
研究人员采用了一系列技术方法来开展这项研究。在实验装置方面，他们使用丙烯酸柱模拟土壤环境，填充不同层次的土壤，并测定土壤的多项理化性质。实验设置了多种处理，包括休耕对照、七种单一覆盖作物和七种定制的由三种覆盖作物组成的混合物处理。在种植过程中，精确控制种植密度，不施加磷肥，只补充其他必要养分。实验历经两个 80 天的覆盖作物生长周期，之后将覆盖作物生物量掺入土壤进行孵化，最后种植小麦至成熟。期间，对植物生物量、养分吸收、土壤 pH、磷酸酶活性、土壤磷组分等多个指标进行测定，并运用多种统计分析方法对数据进行处理 。
植物生物量和养分吸收
研究结果显示，在覆盖作物方面，部分混合物的累积地上部生物量高于单一物种，所有混合物的磷吸收量都更高。例如，BW + LS + BC 处理的混合物产生了最高的累积生物量，且部分混合物的磷吸收量显著高于其单一物种组分的平均值。在小麦方面，不同处理下小麦的籽粒产量没有差异，仅秸秆生物量在部分处理间存在显著差异。在磷利用效率（PUE）等指标上，对照处理的小麦 PUE 最高，部分处理与之相近。
土壤性质变化
- 土壤 pH：覆盖作物生长后，除对照外，所有处理的表层土壤 pH 均达到最低值。不同作物和混合物对土壤 pH 的影响各异，例如三叶草、亚麻籽等处理下土壤 pH 较低，而部分混合物在小麦生长后土壤 pH 升高。
- 菌根定植和孢子密度：小麦根中的菌根定植率数据有效性不足未报告，但评估了 AMF 孢子密度，不同处理下孢子密度有所不同，含三叶草的混合物孢子数较高。
- 磷酸酶活性：对照处理的磷酸酶活性最低，其他处理在覆盖作物周期和生物量孵化期后，酸性磷酸酶（ACPASE）和碱性磷酸酶（ALPASE）活性显著增加，混合物处理的酶活性增加幅度更大。但在小麦生长后，所有处理的磷酸酶活性均降低。
- 土壤磷库和组分：实验结束时，所有处理均显著降低了表层土壤的活性磷和中度活性磷库，非活性磷库保持不变。在活性磷库方面，不同处理在覆盖作物周期、孵化期和小麦周期的变化不同，混合物处理在实验结束时促进了较高的活性磷值。在中度活性磷库方面，混合物处理的降低幅度大于单一作物处理 。
研究结论与讨论
研究结果证实了部分假设，覆盖作物混合物在利用中度活性土壤磷方面更有效，能够增强土壤磷循环，但并没有显著提高小麦的磷吸收和产量。这可能是由于大量覆盖作物生物量的输入导致微生物与小麦竞争磷，以及磷释放与小麦需求不同步。尽管如此，覆盖作物混合物在提高土壤磷利用效率和维持土壤磷有效性方面仍具有巨大潜力。通过进一步研究长期种植覆盖作物混合物对磷循环和土壤健康的影响，以及将其与合理的施肥策略相结合，有望实现更可持续的土壤磷管理，为农业的可持续发展提供有力支持。这项研究为农业生产中合理利用覆盖作物混合物、优化土壤磷资源管理提供了重要的理论依据，指引着未来农业在可持续发展道路上不断探索前进。
