顾炽明，李 越，李银水，谢立华，沈欣杰，李小勇，秦 璐，廖 星

    (中国农业科学院油料作物研究所/农业农村部油料作物生物学与遗传育种重点实验室，湖北武汉 430062)

    磷是植物生长必需的矿质营养元素之一。在农业生产中使用磷肥能显著提高农作物的产量，对世界粮食增产起到重要作用[1]。根据相关报道，由于磷素容易被土壤固定，形成难溶性的磷酸盐，导致其生物有效性降低，作物对磷肥的利用率降低[2]，我国农业生产中磷肥的利用率大约为15%左右[3]。为了满足日益增长的人口对粮食的需求，生产中常通过多施肥来解决土壤缺磷和提高作物单产。但大量施用磷肥，不但增加了生产成本，而且长期施用磷肥，使得PO43-离子与土壤中的Fe、Al 等金属离子结合，形成不能被植物吸收的络合物，这既降低了磷肥的利用率，又容易造成环境污染[4]。

    中国农田土壤全磷含量不低，但有效磷含量偏低，农田土壤生物有效态磷素缺乏现象十分普遍[5]。磷在土壤中的大量累积与其生物有效性低是土壤磷素养分的主要特征，已成为限制土壤生产力及威胁水体环境安全的主要因子之一。如何提高磷素的有效性进而促进作物对磷素的吸收利用效率，是我国农业可持续发展面临的重大科学问题[6-8]。近年来我国冬闲田的面积逐年增加，化肥使用导致的环境问题以及耕地质量下降问题日益突出，绿肥在农业生产中的推广和应用受到越来越多的关注[9]。种植符合轮作制度习惯的冬季绿肥，不仅可以缓解南方部分省份“稻-稻-油”三熟制带来的季节紧张，降低冬闲田面积，有效利用冬闲田的光、温、水、土资源，同时生产大量优质有机肥，翻压还田后还可达到改善土壤磷素养分的生物有效性，增强土壤磷素供应能力的目的。

    研究表明应用绿肥可以显著提高作物对土壤磷素养分的吸收利用。这主要是因为绿肥腐解过程中会产生大量有机酸阴离子，有机酸阴离子一方面可以促进土壤矿物风化和土壤形成，另一方面降低土壤对磷素的固持，提高土壤养分的溶解度和有效性，对土壤难溶性磷素的活化有很好的促进作用[10-13]。庄正等[14]研究发现有机酸阴离子如草酸阴离子可有效提高红壤中磷素的生物有效性。有机酸对难溶性磷酸盐的影响与其对各种金属的络合能力有关[15]，有机酸阴离子广泛存在于土壤中，对土壤的结构肥效和营养元素的生物可利用性起到了决定性作用[16]。绿肥还田后腐解，植物根系的分泌物或土壤有机质分解和微生物代谢的产物中均含有多种有机酸阴离子。同时，由于绿肥腐解过程中为微生物提供大量的碳源和氮源，使得微生物活性较高，微生物群落结构也较丰富，因此对土壤磷素的生物活化作用也很强烈，进而提高土壤磷素有效性 ......