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当前我国集约化蔬菜生产中,磷肥投入量大、土壤磷素累积高导致的高环境风险以及潜在的品质下降是困扰蔬菜绿色生产的重要问题。解决集约化蔬菜生产中磷肥投入过高、环境风险大等问题是当前农业发展面临的严峻挑战,也是国家“减肥增效”和农业绿色可持续发展的重大实际需求。适宜的根层磷素供应对调控作物的根际过程,优化作物的磷素吸收,进而增加产量与减少潜在的环境风险具有重要意义。本研究在紫色土与红壤上结合盆栽试验与田间试验,通过研究土壤磷素供应对辣椒-大白菜磷素吸收累积分配、根系形态及根际特征的影响,明确两种典型蔬菜基于农学、根系形态和根际过程对根层磷素供应的响应机理,为集约化蔬菜生产中的磷肥管理提供科学依据。主要研究结果如下:(1)田间条件下,随磷施用量的增加,辣椒、大白菜产量呈显著上升的趋势。不施磷处理的辣椒产量较各施磷处理显著降低,除施磷量为393 kg P/ha处理外,各施磷处理间差异不显著。不施磷处理的大白菜产量较各施磷处理显著降低,且随磷施用量的增加大白菜产量呈显著增加趋势。紫色土上辣椒、大白菜年总产量随磷施用量的增加呈先增加后稳定的趋势,红壤上辣椒、大白菜年总产量随磷施用量的增加呈逐渐增加趋势,且当施磷量为393 kg P/ha时辣椒、大白菜年总产量最高。(2)田间条件下,土壤供应磷肥可显著增加辣椒、大白菜磷素累积量。随磷施用量的增加,辣椒茎、叶的磷浓度呈逐渐上升趋势,果实的磷浓度各处理间差异不显著。辣椒茎、叶、果实的磷累积量随磷施用量的增加呈现逐渐上升趋势。大白菜的磷浓度、磷累积量随磷施用量的增加呈逐渐上升趋势。紫色土上辣椒果实磷累积量占茎、叶、果实总磷累积量的比重随磷施用量的增加呈下降趋势,红壤上辣椒果实磷累积量占磷总累积量比重各处理间差异不显著。紫色土与红壤上辣椒果实的Fe浓度随磷施用量的增加呈一定程度的下降趋势。紫色土上辣椒果实的K、Ca、Mg、Mn、Cu、Zn、B的浓度各处理间无明显变化趋势,红壤上辣椒果实的K、Ca、Mg、Mn、Cu、Zn、B浓度随磷施用量的增加呈降低趋势。紫色土与红壤上辣椒果实的各矿质元素累积量随磷施用量的增加呈逐渐增加趋势。随磷施用量的增加,紫色土与红壤上大白菜的B浓度呈先增后降的趋势,Fe、Mn、Cu、Zn浓度呈一定程度的下降趋势,K、Mg浓度无明显变化趋势,各矿质元素累积量均呈一定程度的增加趋势,红壤相对于紫色土各处理间差异显著。(3)田间条件下,随磷施用量的增加,辣椒根系干重呈逐渐增加趋势,根系根长呈逐渐增加趋势,根系直径各处理间无显著性差异,根系表面积呈逐渐增加趋势,根系菌根侵染率呈逐渐降低趋势,根际土壤酸性磷酸酶活性各处理间差异不显著,根际pH呈先增加后降低的趋势。进一步通过盆栽试验表明,随磷施用量的增加,辣椒根系干重因高磷抑制作用呈先增加后逐渐降低的趋势,根冠比逐渐降低,根系根长呈先增加后降低的趋势,根系直径呈降低趋势,根系菌根侵染率及土壤酸性磷酸酶活性呈先增加后降低的趋势。因此,辣椒根系适应低磷的根际特征可能是通过增加根系生物量及总根长,同时降低根系平均直径来实现的。(4)辣椒—大白菜轮作系统中,大白菜的临界需磷量比辣椒高。过量施磷导致土壤磷素大量盈余,从而显著增加土壤有效磷浓度及土壤Ca Cl2-P浓度,且紫色土与红壤的磷淋溶阈值分别为22.9mg/kg、30.1 mg/kg。综上所述,供应磷肥在显著提升产量的同时,较高的根层磷素供应可能会对作物的根系形态及根际特征产生显著影响,进而导致作物磷素吸收分配的差异。因此在蔬菜长期生产中,要通过适当供磷使作物在良好的根系生长发育情况下,实现环境风险阈值内的磷素高效与蔬菜高产。