磷是作物生长发育的必需营养元素, 作物所需的磷主要来源于土壤, 包括土壤本身含有的磷以及人为施入土壤的磷^[1].施入土壤的磷肥当季利用率很低, 仅有10%~20%, 其余的则被固定在土壤磷库, 长期施用磷肥容易造成土壤磷素累积^[2]. Macdonald等^[3]的研究表明全球每年向土壤中投入化肥磷1 420万t和有机肥磷960万t, 但是每年作物吸收带走的磷仅有1 230万t, 这导致全球71%的耕地有磷素积累现象, 其中亚洲东部、欧洲西南部、美国东西海岸以及巴西南部等地的土壤中磷素积累现象较严重.我国土壤也存在磷素过度积累现象, 有研究表明, 2009年全国磷盈余总量为1 035.8万t, 盈余强度为59.2 t·hm^-2[4].在不同磷水平土壤上施用磷肥和有机肥后, 土壤速效磷和土壤渗漏液中可溶性磷均显著增加^[5], 过量磷累积会加剧土壤磷淋失和环境污染^[6].由于自然和人为因素的影响, 农田土壤速效磷含量具有时空变化特点, 若缺乏对其背景值及时空变异情况的了解, 不能根据其变化确定施肥量和施肥方式, 有可能导致农田磷素亏缺或盈余^[7].农田土壤磷素盈余增加, 向环境流失风险就会增大, 带来地表水体和浅层地下水的富营养化^[8].研究表明造成大面积地表水体富营养化的一个重要原因是农业面源污染磷素的流失, 并且磷是水体是否发生富营养化的一个限制因素^{[5, 9, 10]}.

畜禽粪便和污泥都含有大量的有机质和氮磷养分, 我国畜禽粪便和城市污泥年产生量达40.2亿t^{[5, 11]}, 有机肥可以提高土壤中氮磷养分, 增加土壤肥力^[12], 可以有效地替代化肥提高作物产量并培肥土壤.但有机肥大量施用也会带来环境风险, 特别是有机肥促进土壤中磷素活化和磷在土壤中移动, 从而加大农田磷的环境风险^{[5, 13]}.土壤速效磷是土壤磷库中对作物最有效的部分, 可供作物直接吸收利用, 是评价土壤肥力、指导磷肥用量和评价农业磷环境风险的重要指标^[14]. Lourenzi等^[15]的研究表明施用畜禽粪便后土壤剖面中速效磷的含量增加并促进了磷的迁移. Sharpley等^[16]的研究也发现大量施用有机肥会增加磷的移动性.施用有机肥促进磷向下迁移的原因一方面可能是长期施肥导致土壤中磷含量超过了土壤对磷最大吸附量, 水溶性磷和吸附性磷通过土壤孔隙下移, 另一方面是有机肥分解产生的大量有机酸对土壤本身的磷有活化作用, 降低土壤对磷的吸附强度^[17].王月立等^[18]的研究还发现, 与化肥相比施用有机肥更容易导致磷向下迁移.化肥主要增加的是土壤无机磷组分, 猪粪等有机肥主要是增加有机磷含量, 而有机磷的移动性更强^{[19, 20]}. Koopmans等^[21]的研究表明土壤表层中有机磷矿化产生的正磷酸盐促进了磷在土壤剖面中的向下迁移.磷在土壤剖面中的迁移能力会因磷投入量、有机肥种类等因素的不同而存在差异^[22].

施用有机肥会对磷在土壤剖面中的迁移产生影响.近年来有机肥的应用越来越广泛, 有机肥提供作物生长所需要的大量营养元素的同时也造成了土壤中磷过度积累和向下淋溶, 带来严重的面源污染问题.本文通过连续4 a的田间试验, 定量化研究连续施用不同种类有机肥后土壤剖面磷的分布规律和迁移特征, 探讨不同有机肥磷投入下农田磷负荷, 以期为有机废弃物合理资源化利用, 降低农业面源污染提供理论依据.

供试土壤：田间试验地位于河北农科院大河试验站试验田, 地理位置为北纬38°07′32″, 东经114°23′00″, 海拔94.22 m.母质：洪冲积物; 土壤类型：黏壤质洪冲积石灰性褐土.

供试肥料：本试验中施用的肥料包括鸡粪、猪粪、污泥和磷肥这4种.鸡粪选用河北省某有机肥厂生产的成品有机肥, 猪粪为有机肥厂生产的半成品有机肥, 污泥为河北某生活污水处理厂的污泥, 将污泥加入一定比例的秸秆, 发酵后制成; 磷肥(过磷酸钙)是云南云天化国际化工股份有限公司生产.为了控制施肥方式一致, 所有有机肥和磷、钾肥采用播种前一次性基肥施用.对照、磷肥处理和低用量有机肥处理补充的氮肥1/2做基肥, 另外1/2作为追肥在拔节期施用.试验地的地下水埋深18~20cm.供试土壤、肥料的基础理化性质和N、P、K含量分别见表 1.

表 1 (Table 1)

表 1 供试土壤和肥料的基础理化性质 Table 1 Physical and chemical properties of tested soil and manures 项目 pH 有机碳/g·kg-1 全氮/g·kg-1 全磷/g·kg-1 全钾/g·kg-1 速磷/mg·kg-1 速钾/mg·kg-1 供试土壤土 7.20 10.4 1.10 0.80 17.9 19.7 96.3 鸡粪 7.10 182 20.2 20.6 10.3 — — 猪粪 8.60 184 24.0 27.8 12.2 — — 污泥 6.62 201 22.4 25.0 8.00 — — 磷肥 — — — 69.8 — — —

表 1 供试土壤和肥料的基础理化性质 Table 1 Physical and chemical properties of tested soil and manures

本试验共设5个处理, 包括1个常规对照处理(CK)和4种肥料处理:猪粪(Z)、鸡粪(J)、污泥(W)和磷肥(P).每种肥料设4个用量梯度, 共17个处理, 每个处理设3次重复, 共51个试验小区.每个小区面积为12 m²(长3 m, 宽4 m), 各小区随机排列, 小区南北向用田埂隔开, 东西向用塑料板隔开, 各肥料用量见表 2.田间管理方式参照当地.施肥后与耕层土壤(0~15 cm)用小型悬耕机充分混匀.试验期4 a, 每年均按表 2施用肥料并种植小麦, 小麦一年一熟, 收获后不再种植其他作物.

表 2 (Table 2)

表 2 田间试验肥料用量 Table 2 Amount of fertilizer applied 处理代号 试验处理 肥料用量/t·hm-2 有机肥或磷肥 尿素1) 氯化钾1) 1 CK 0 0.65 0.15 2 P1 0.90 0.65 0.15 3 P2 1.80 0.65 0.15 4 P3 2.70 0.65 0.15 5 P4 3.60 0.65 0.15 6 J1 15.00 0.19 0 7 J2 30.00 0 0 8 J3 45.00 0 0 9 J4 60.00 0 0 10 Z1 15.00 0.14 0 11 Z2 30.00 0 0 12 Z3 45.00 0 0 13 Z4 60.00 0 0 14 W1 15.00 0.14 0.05 15 W2 30.00 0 0 16 W3 45.00 0 0 17 W4 60.00 0 0 1)为使各小区产量基本保持一致, 有机肥中的N和P按相当于化肥70%折算, N、K2O分别补足0.3t·hm-2、0.09 t·hm-2, 用尿素、氯化钾补充, 超过不补; 尿素基肥和追肥各1/2

表 2 田间试验肥料用量 Table 2 Amount of fertilizer applied

土壤样品在小麦成熟期(每年6月)采集.采用方法为“S”型多点采样法.每个小区分别在土壤深度为0~15、15~30、30~60和60~90 cm, 4个土层采样, 每层取土壤5个样点, 混匀为1个土壤样品.土样经自然风干后研磨先过1 mm尼龙筛, 供测定土壤速效磷使用; 从中取部分土样过100目尼龙筛, 供测定土壤全磷使用.

土壤速效磷(Olsen-P)用0.5 mol·L^-1 NaHCO₃(pH=8.5)溶液提取(水土比20:1)后采用钼锑抗比色法测定, 土壤全磷采用H₂SO₄-HClO₄消煮-钼锑抗比色法测定^[23].

数据处理使用Microsoft Office Excel 2010、Origin8.0软件绘图, 使用SAS 9.1.3软件在P＜0.05水平下对数据进行显著性分析.

从图 1(a)中可以看出, 连续4 a施用不同量鸡粪后0~15 cm土层土壤中全磷含量均明显增加.其中30、45、60 t·hm^-2的鸡粪用量土壤全磷含量分别达到1 536、1 754、2 033 mg·kg^-1, 与对照相比分别增加了32.3%、51.1%、75.1%, 达到显著水平. 15~30 cm土层中, 60 t·hm^-2鸡粪用量土壤全磷含量也显著增加, 相比对照增加了16.6%.在30~60 cm、60~90 cm土层中, 各鸡粪用量处理对土壤全磷含量的影响均不显著. 图 1(b)是连续4 a施用不同量猪粪后全磷在土壤剖面中的分布状况.在0~15 cm土层中, 15、30、45、60 t·hm^-2的猪粪处理均显著增加了土壤全磷含量, 且随着猪粪施用量的增加全磷含量显著增加, 与对照相比分别增加了13.1%、27.4%、44.6%、60.5%.在15~30 cm土层中, 60 t·hm^-2猪粪用量下的土壤全磷含量达到1 044.63 mg·kg^-1, 比对照显著增加了26.2%.在30~60 cm、60~90 cm土层中, 4个用量的猪粪均对土壤全磷含量没有显著影响. 图 1(c)是连续4 a施用不同量污泥后全磷在土壤剖面中的分布状况.在0~15 cm土层中, 各污泥用量处理下土壤全磷含量均增加, 其中30、45、60 t·hm^-2的污泥处理条件下全磷含量增加显著, 与对照相比分别增加了28.2%、44.6%、67.7%.在15~30 cm土层中60 t·hm^-2的污泥处理下全磷含量显著增加, 达到了1 030 mg·kg^-1. 30~60 cm和60~90 cm土层中施用不同量污泥后土壤全磷含量与对照比没有显著变化. 图 1(d)是连续4 a施用不同量磷肥后全磷在土壤剖面中的分布状况.磷肥显著增加了表层土壤中全磷含量, 其中1.8、2.7、3.6 t·hm^-2的磷肥用量处理下全磷含量分别达到了1 280、1 461、1 500 mg·kg^-1, 与对照相比增加了10.2%、25.8%、29.2%.本试验条件下连续施用磷肥对表层以下土层中全磷含量影响不显著, 这说明连续4 a施用磷肥带入的全磷主要积累在土壤表层, 没有向下迁移.从图 1中还可以看出, 各肥料处理土壤全磷含量均呈随土层深度增加而明显降低的规律.

图 1

Fig. 1

图 1 施用不同种类不同用量肥料后全磷在土壤剖面的累积与迁移 Fig. 1 Distribution of total phosphorus in the soil profile after application of different amounts and different kinds of fertilizer

土壤全磷含量表征土壤供磷的潜力^[24], 速效磷作为土壤磷贮库中对作物最为有效的部分, 能直接供作物吸收利用, 因而是评价土壤供磷能力的重要指标^[7].与全磷相比, 土壤速效磷含量受耕作、施肥等措施的影响更为显著^[25]. 图 2是连续4 a施用不同量有机肥后速效磷在土壤剖面中的分布.从图中可以看出, 施用不同有机肥和磷肥后土壤剖面中速效磷含量的分布规律与全磷相似, 也呈随土层深度增加而明显降低的规律.从图 2(a)可以看出, 在0~15 cm土层中连续施用鸡粪后土壤速效磷含量显著增加, 15、30、45、60 t·hm^-2的鸡粪处理下土壤速效磷含量分别为57.9、86.3、120、145 mg·kg^-1, 与对照相比分别增加了105%、205%、324%、412%, 速效磷增加与全磷含量显著增加有关^{[19, 26]}.在15~30 cm土层中, 60 t·hm^-2的鸡粪处理速效磷含量也显著增加, 是对照的1.79倍.在30~60 cm和60~90 cm土层中, 各鸡粪用量处理速效磷含量与对照比增加不显著.这表明连续4年施用高量鸡粪后速效磷可迁移到15~30 cm土层.从图 2(b)中可以看出, 在0~15 cm土层中, 15、30、45、60 t·hm^-2的猪粪处理均显著增加了土壤速效磷含量, 土壤速效磷含量分别达到80.3、131、170、200 mg·kg^-1, 并且随猪粪施用量的增加土壤速效磷显著增加.与对照相比速效磷分别增加了183%、363%、501%、605%.在15~90 cm各土层中, 45 t·hm^-2、60 t·hm^-2的猪粪处理的土壤速效磷含量也显著增加, 这表明高用量条件下连续4a施用猪粪后土壤速效磷可迁移到60~90 cm的深土层.从图 2(c)中可以看出, 在0~15 cm土层中15、30、45、60 t·hm^-2的污泥处理条件下, 土壤速效磷含量也均显著增加, 土壤速效磷含量分别达到44.7、56.4、68、89.4 mg·kg^-1, 且不同用量之间差异显著, 与对照相比分别增加了57.8%、99.1%、140%、216%.在15~30 cm土层中30、45、60 t·hm^-2的污泥处理条件下, 土壤速效磷含量与对照比也显著增加, 分别达到了21.4、23.7、21.5 mg·kg^-1.在30~60 cm土层中高用量污泥处理的土壤速效磷含量与对照相比仍显著增加, 但各污泥用量处理对60~90 cm土层中速效磷的含量则没有显著影响.从图 2(d)中可以看出, 在0~15 cm土层中2.7 t·hm^-2、3.6 t·hm^-2的磷肥处理土壤速效磷含量增加较显著, 与对照相比分别增加了50.2%、61.4%.与全磷相似, 各磷肥用量处理对15~90 cm土层中速效磷的含量影响不显著.这说明本用量条件下连续4 a施用磷肥土壤速效磷也主要积累在土壤表层, 没有向下迁移.

图 2

Fig. 2

图 2 施用不同种类不同用量肥料后速效磷在土壤剖面的迁移累积 Fig. 2 Distribution of Olsen-P in the soil profile after application of different amounts and different kinds of fertilizer

不同肥料带入到土壤中的磷, 其形态和有效性会随时间发生变化.土壤对肥料磷的固定使其有效性逐渐降低, 但不同有机肥由于其组成不同转化会存在差异.从表 3可以看出, 在0~15 cm土层中, 高用量磷肥处理(P3、P4)土壤速效磷占全磷的比例与对照比显著增加, 由2.44%增加到了2.91%、3.03%; 30、45、60 t·hm^-2鸡粪用量下土壤速效磷占全磷的比例在0~15 cm土层中也显著增加, 由2.44%增加到了5.63%~7.13%;各猪粪和污泥用量处理也均显著增加了表层土壤速效磷占全磷的比例, 其中45 t·hm^-2和60 t·hm^-2猪粪用量处理表层土壤速效磷占全磷比例超过了10%.施用猪粪和鸡粪后对表层土壤速效磷占全磷的比例的提高幅度高于污泥和磷肥.

表 3 (Table 3)

表 3 施用不同量不同种肥料后速效磷占全磷的比例1)/% Table 3 Proportion of Olsen-P to total phosphorus in the soil profile after application of different amounts and different kinds of fertilizer/% 项目 0~15 cm 15~30 cm 30~60 cm 60~90 cm CK 2.44±0.17c 1.29±0.24a 1.67±0.38a 1.62±0.76a P1 1.95±0.24d 1.11±0.35a 1.51±0.97a 1.55±0.58a P2 2.62±0.12bc 1.17±0.09a 1.15±0.30a 1.55±0.58a P3 2.91±0.17ab 1.10±0.12a 1.24±0.34a 1.03±0.13a P4 3.03±0.23a 1.34±0.04a 1.39±0.34a 1.35±0.27a CK 2.44±0.17c 1.29±0.24b 1.67±0.38ab 1.62±0.76a J1 4.38±2.08bc 1.59±0.83b 1.75±0.47ab 1.26±0.10a J2 5.63±1.04ab 1.84±0.66ab 1.47±0.05b 1.42±0.13a J3 6.82±0.61a 2.57±0.88ab 2.43±0.64ab 1.76±0.32a J4 7.13±1.09a 3.08±1.01a 2.71±1.18a 1.22±0.16a CK 2.44±0.17c 1.29±0.24c 1.67±0.38c 1.62±0.76b Z1 6.12±0.38b 2.60±0.70c 1.82±0.20c 1.57±0.11b Z2 8.89±1.38a 3.14±0.72bc 2.12±0.56bc 2.14±0.28ab Z3 10.2±1.40a 5.49±1.58ab 3.26±0.35a 2.99±0.65a Z4 10.8±1.65a 5.91±2.42a 2.73±0.28ab 2.83±0.24a CK 2.44±0.17d 1.29±0.24c 1.67±0.38b 1.62±0.76a W1 3.33±0.14c 1.50±0.20bc 2.13±1.10ab 2.05±0.21a W2 3.79±0.09bc 2.35±0.23a 1.33±0.31b 2.08±0.26a W3 4.06±0.17b 2.64±0.64a 2.84±0.57a 2.19±0.57a W4 4.62±0.57a 2.08±0.18ab 2.19±0.57ab 2.02±0.75a 1)相同肥料种类同土层比较, 无共同字母表示处理间差异达到5%显著水平

表 3 施用不同量不同种肥料后速效磷占全磷的比例1)/% Table 3 Proportion of Olsen-P to total phosphorus in the soil profile after application of different amounts and different kinds of fertilizer/%

从表 3还可以看出, 各磷肥用量处理对在15 cm以下土层中速效磷占全磷的比例无显著影响.有机肥则不同, 60 t·hm^-2高鸡粪用量下, 15~30 cm土层中土壤速效磷占全磷的比例也显著增加. 45 t·hm^-2、60 t·hm^-2的猪粪用量对15~30、30~60和60~90 cm土层中速效磷占全磷的比例均有显著影响, 与对照相比在15~30 cm土层中速效磷占全磷的比例由1.29%分别增加到了5.49%、5.91%; 30~60 cm土层中由1.67%分别增加到了3.26%、2.73%; 60~90 cm土层中由1.62%分别增加到了2.99%、2.83%.高用量的污泥处理也能显著增加15~30 cm土层中速效磷占全磷的比例.这表明与施用磷肥相比, 施用有机肥能显著增加下层土壤中速效磷占全磷的比例, 这也增加了有机肥处理磷的淋溶风险.

图 3是施用不同有机肥和磷肥时, 单位磷投入量与土壤表层速效磷的关系.从中可以看出, 施用不同的有机肥和磷肥时, 土壤表层速效磷含量与磷投入量符合线性加平台回归模型. 图 3(a)是施鸡粪时磷4a累计投入量与土壤表层速效磷的关系.从中可以看出, 土壤表层速效磷含量与磷投入量的关系可用分段方程y=108.4x+25.169, (0＜x＜1.104 6); y=144.907, (x≥1.1046)表示, 决定系数R²=0.97, 施用鸡粪时土壤表层速效磷含量与磷投入量呈极显著正相关.当磷投入量从0增加到约1.104 6 t·hm^-2时, 速效磷的含量逐渐增加, 当磷投入量从1.104 6 t·hm^-2继续增加时, 速效磷的含量保持稳定达到145 mg·kg^-1左右. 图 3(b)是施猪粪时磷累计投入量与土壤表层速效磷的关系.土壤表层速效磷含量与磷投入量的关系可用分段方程：y=115.47x+47.903, (0＜x＜1.314); y=199.577, (x≥1.314)表示, 决定系数R²=0.92, 施用猪粪土壤表层速效磷含量与磷投入量也呈极显著正相关.当磷投入量从0增加到约1.314 t·hm^-2时, 速效磷的含量逐渐增加, 当磷投入量从1.314t·hm^-2继续增加时, 速效磷的含量达到约200 mg·kg^-1. 图 3(c)是施污泥时磷累计投入量与土壤表层速效磷的关系.土壤表层速效磷含量与磷投入量的关系可用分段方程：y=41.53x+22.003, (0＜x＜1.623); y=89.393, (x≥1.623)表示, 决定系数R²=0.97, 施用污泥土壤表层速效磷含量与磷投入量呈极显著正相关.当磷投入量从0增加到约1.623 t·hm^-2时, 速效磷的含量逐渐增加, 当磷投入量从1.623 t·hm^-2继续增加时, 速效磷的含量保持稳定达到约90 mg·kg^-1. 图 3(d)是施磷肥时磷累计投入量与土壤表层速效磷的关系.土壤表层速效磷含量与磷投入量的关系可用分段方程：y=33.27x+29.319, (0＜x＜0.6447); y=48.618, (x≥0.644 7)表示, 但数据较离散, 决定系数较低, R²=0.36.当磷投入量从0增加到约0.644 7 t·hm^-2时, 速效磷的含量逐渐增加, 当磷投入量从0.644 7 t·hm^-2继续增加时, 速效磷的含量保持稳定.

图 3

Fig. 3

图 3 施不同有机肥和磷肥时磷投入量对土壤表层速效磷的回归分析 Fig. 3 Regression analysis of phosphorus input and Olsen-P in surface soil under different kinds of fertilizer application conditions

为对比不同肥料磷投入对土壤表层速效磷贡献的差异, 将连续4 a施用4种肥料后土壤表层速效磷增加量与磷投入量的回归关系在一起比较(图 4).从图 4中可以看出, 在等磷量投入条件下, 猪粪处理对土壤表层速效磷净增加量明显高于鸡粪处理, 且猪粪和鸡粪均大于污泥和磷肥处理.有研究表明在等磷量投入下, 施用鸡粪、猪粪对土壤表层速效磷累积量分别比化肥高出50.60%、70.29%^[27].从图 4还可以看出, 当磷投入量小于0.45t·hm^-2时, 施用磷肥对土壤表层速效磷的增加高于施用污泥.

图 4

Fig. 4

图 4 不同肥料磷投入量对土壤表层速效磷增加值趋势 Fig. 4 Linear plus plateau model analysis of phosphorus input and the net increase of Olsen-P in surface soil with the application of different fertilizers

尽管不同有机肥中全磷含量存在较大差异^[28], 但在本试验条件下, 连续4 a施用3种有机肥均显著增加了表层土壤速效磷含量, 15 t·hm^-2低用量的鸡粪和猪粪处理表层土壤速效磷含量均超过了60 mg·kg^-1, 60 t·hm^-2的高用量处理表层土壤速效磷含量分别达到了145 mg·kg^-1和200 mg·kg^-1. Heckrath等^[29]在英国洛桑试验站长期观测发现, 土壤磷素发生淋溶时的阈值是速效磷(Olsen-P)60 mg·kg^-1, 当土壤磷素含量超出这一阈值时, 土壤淋溶液中磷素含量最高可达到3 mg·L^-1, 而低于阈值时, 淋溶液中磷素含量仅为0.15 mg·L^-1.本试验条件下连续施用60 t·hm^-2的鸡粪、猪粪和污泥后, 土壤全磷、速效磷均出现明显向下迁移的现象, 全磷可迁移至15~30 cm, 速效磷最远可迁移到60~90 cm.而施用磷肥的处理, 磷主要累积在了表层土壤.有研究表明, 有机蔬菜生产中过量施用有机肥会显著增加土壤磷素淋失风险^[30].相对于化肥而言, 相同磷素投入下有机肥对于土壤磷素累积, 尤其是活性态磷的累积贡献更大^[31].施用有机肥相对于施用化学磷肥, 会使土壤速效磷更易于向下层迁移^[18]. Eghball等^[32]的研究结果也表明, 在施磷量相同的情况下有机肥中的磷在土壤剖面的迁移比化肥磷更深.有机肥中磷更易迁移主要是由于有机肥含有大量的有机质, 有机质在分解过程中产生的有机酸减少了土壤对磷的固定, 从而增强了磷的移动性和有效性^[17].本研究还表明, 施用猪粪比施用鸡粪土壤中磷的有效性与淋失风险更高.造成不同有机肥处理间差异的原因可能与有机肥本身的C/P比不同有关, 有机物料的C/P决定了其矿化速率与有效性^[33].本试验条件下, 施用鸡粪后速效磷在土壤剖面中的分布规律与全磷相似, 但施用猪粪后速效磷相比于全磷更易向下迁移.这可能与猪粪比鸡粪更易分解有关^[34].有研究表明施猪粪后土壤全磷比对照增加了79.2%, 而速效磷含量增加10倍^[35].

土壤速效磷占土壤全磷的百分数, 既能反映土壤磷素的供应强度, 也可以反映土壤的磷素容量, 是评判土壤磷素有效性的重要指标之一^[36].本试验条件下, 与施用磷肥相比, 施用不同有机肥对土层中有效磷占全磷的比例增加更显著.与鸡粪和污泥相比, 猪粪对土层中有效磷占全磷的比例增加更显著.有研究发现, 速效磷占全磷的比例低于2.00%说明全磷不易于转化为速效磷^[37].施用猪粪后土壤中有效磷占全磷的比例最高可达到10.8%.

本试验条件下, 不同有机肥相同磷投入下对表层土壤速效磷贡献存在较大差异, 表现为：猪粪>鸡粪>污泥.按Heckrath等^[29]提出的土壤速效磷含量60 mg·kg^-1阈值标准, 为控制农田磷的淋溶风险, 鸡粪、猪粪和污泥堆肥农田磷投入量不宜超过321、103和915 kg·hm^-2.

(1) 连续4 a施用不同种类有机肥后, 有机肥带入土壤的磷主要积累在了土壤表层.高有机肥用量土壤磷会向深层土壤迁移, 连续4a施用60 t·hm^-2鸡粪和污泥堆肥, 全磷、速效磷均可迁移到15~30 cm土层.施用60 t·hm^-2猪粪, 全磷可迁移到15~30 cm, 速效磷可迁移到60~90 cm.

(2) 连续施用猪粪和鸡粪后表层土壤速效磷占全磷的比例显著增加, 最高分别可达到10.8%、7.13%.而施用磷肥和污泥后表层土壤速效磷占全磷的增加较小, 最高分别只有3.04%、4.62%.连续施用猪粪可影响到60~90 cm土层中速效磷占全磷的比例.

(3) 本试验条件下, 不同有机肥相同磷投入下对表层土壤速效磷贡献存在较大差异, 表现为：猪粪>鸡粪>污泥.通过施用猪粪带入土壤的磷生物有效性和淋溶风险明显高于鸡粪、污泥和磷肥.