王淑英，樊廷錄，李利利，趙 剛，張建軍，李尚中，王 磊,黨 翼，程萬莉，唐小明

(1.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院旱地農(nóng)業(yè)研究所/甘肅省旱作區(qū)水資源高效利用重點實驗室,甘肅 蘭州 730070；2.平?jīng)鍪修r(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，甘肅 平?jīng)?744500)

磷是植物生長發(fā)育必需的營養(yǎng)元素之一, 植物利用的磷素主要來源于土壤，但很多農(nóng)田土壤的自然供磷能力不能滿足植物生長發(fā)育及高產(chǎn)對磷的需求，明確不同作物產(chǎn)量對土壤有效磷的響應(yīng)關(guān)系和閾值，可為磷肥的合理利用和優(yōu)化土壤磷管理提供科學(xué)依據(jù)。施磷顯著改善了土壤磷肥力并提高土壤的供磷能力，但磷肥的當(dāng)季利用率一般只有10%～25%[1]，當(dāng)土壤中磷肥的投入量大于支出量時，剩余的磷素積累在土壤中，積累超過一定限度后向水體遷移，造成資源浪費和環(huán)境污染[2]。英國洛桑試驗站長期定位試驗表明，施入土壤的磷僅約13%以有效磷(Olsen-P)形式積累在土壤中，土壤磷的儲量與新施入P的產(chǎn)量效應(yīng)顯示，磷肥施入到有效磷儲備達(dá)到某一臨界值的土壤時作物產(chǎn)量最高。當(dāng)土壤有效磷含量低于某一臨界值，產(chǎn)量隨有效磷水平的增加而顯著增加，當(dāng)有效磷含量高于臨界值時，磷肥的投入在增加土壤有效磷的同時不能顯著增加產(chǎn)量，還會引起環(huán)境污染風(fēng)險[3-4]，這一臨界值即為作物高產(chǎn)的有效磷臨界值或農(nóng)學(xué)閾值。短期試驗難以確定不同農(nóng)業(yè)管理措施下土壤磷素演變特征、磷盈虧變化、農(nóng)學(xué)閾值和環(huán)境閾值，從而無法量化土壤有效磷與磷盈虧的關(guān)系。研究表明，長期施磷后土壤磷平衡與有效磷變化呈極顯著正相關(guān)，土壤每累積磷100 kg·hm-2，土壤有效磷增加值分別為：褐土1.12 mg·kg-1，黑土3.76 mg·kg-1，水稻土5.01 mg·kg-1，紫色土2.34 mg·kg-1，灌淤土0.47 mg·kg-1[5]。我國7個點位的長期試驗研究結(jié)果表明：施用磷肥每盈余100 kg·hm-2，土壤有效磷增加1.44～5.74 mg·kg-1，每虧缺100 kg·hm-2，土壤有效磷下降1.44～5.74 mg·kg-1[6]；有效磷的變化對土壤磷平衡的響應(yīng)關(guān)系因土壤類型、作物種類、施肥和管理方式等不同而差異明顯[7-10]。當(dāng)土壤有效磷水平超過一定閾值時，磷肥繼續(xù)投入和提高土壤磷肥力則難以持續(xù)提高產(chǎn)量[11]; 小麥、玉米和水稻土壤有效磷的農(nóng)學(xué)閾值分別為7.5～23.5、5.7～15.2 mg·kg-1和4.3～14.9 mg·kg-1，然而，由于氣候條件、土壤性質(zhì)和管理水平的差異，作物土壤有效磷的閾值差異很大[12-15]。

甘肅平?jīng)鲩L期定位試驗站在揭示黃土旱塬黑壚土農(nóng)田生產(chǎn)力、土壤肥力、肥料效率和碳庫演變以及生物活性等方面發(fā)揮了重要的平臺作用[16-21]。目前，沈浦、裴瑞娜等[12,22]利用該試驗部分處理1979—2006年數(shù)據(jù)，分析了磷平衡、土壤磷有效性和農(nóng)學(xué)閾值；王淑英等[23]依據(jù)所有處理36 a數(shù)據(jù)，分析了長期不同施肥下土壤磷和磷肥效率的演變特征，而有關(guān)黃土旱塬黑壚土有效磷農(nóng)學(xué)閾值、不同施肥措施對磷盈虧的影響等尚未進(jìn)行系統(tǒng)全面的分析研究。因此，本文利用該試驗1979—2016年全部處理數(shù)據(jù)，分析長期不同施肥措施下土壤有效磷農(nóng)學(xué)閾值、有效磷對磷盈虧的響應(yīng)，以及達(dá)到有效磷農(nóng)學(xué)閾值需要的年限、科學(xué)高效的施磷量和施肥措施，旨在為旱地黑壚土雨養(yǎng)農(nóng)田科學(xué)合理施用磷肥和土壤磷肥管理提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗基地概況

試驗基地位于甘肅省平?jīng)鍪袥艽h高平鎮(zhèn)境

內(nèi)(107°30′E，35°16′N)，是典型的黃土高原雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)，土地平坦，海拔1 150 m，年均氣溫8.6℃，≥10℃積溫2 800℃，年降雨量540 mm，其中60%集中在7—9月，年蒸發(fā)量1 380 mm，無霜期約170 d。光、熱資源豐富，水熱同季，適宜于冬小麥、玉米、果樹、雜糧等生長。土壤為黑壚土，黃土母質(zhì)，土體深厚疏松，利于植物根系伸展下扎，富含碳酸鈣，腐殖質(zhì)累積主要來自土糞堆墊。

1.2 試驗設(shè)計

試驗共設(shè)6個處理:不施肥(CK); 施氮肥(N); 施氮、磷肥(NP); 秸稈(S)還田配施氮、磷肥(SNP),其中磷肥為隔年施; 施農(nóng)家肥(M); 氮、磷肥配施農(nóng)家肥(NPM)。各處理的施肥量和磷輸入量見表1。

表1 1979—2016年各處理年施肥量和磷素養(yǎng)分輸入量

1979年試驗開始的第一季作物為春玉米，多數(shù)年份按2年春玉米→4年冬小麥的一年一熟輪作制進(jìn)行，其中1993—1998年為冬小麥連作、1999年為高粱、2000年為大豆。各處理按大區(qū)順序排列，每個大區(qū)為一個肥料處理，每個處理面積666.7 m2，大區(qū)劃分為3個順序排列的重復(fù)，每個小區(qū)220 m2。玉米為露地穴播，密度5.25萬株·hm-2，小麥機(jī)械條播, 播量187.50 kg·hm-2。氮肥為尿素，其用量的60%做基肥, 40%做追肥(均于春玉米、冬小麥拔節(jié)期均勻撒在種植行內(nèi))；磷肥為過磷酸鈣；農(nóng)家肥平均含磷0.267%、含氮0.158%；秸稈平均含磷0.17%、含氮量61%。農(nóng)家肥和磷肥在作物播前全部基施，每年作物收獲后結(jié)合犁地將約5 cm長的秸稈翻入土壤0～20 cm耕層。試驗開始前耕層(0～20 cm)土壤化學(xué)性質(zhì)：有機(jī)質(zhì)10.75 g·kg-1, 全氮0.95 g·kg-1, 全磷0.57 g·kg-1, 堿解氮65.9 mg·kg-1, 有效磷6.77 mg·kg-1, 速效鉀163.2 mg·kg-1。

1.3 樣品采樣

土壤樣品：每季作物收獲后(冬小麥9月15日播種、6月下旬收獲，玉米4月20日播種、9月上旬收獲)采集每個小區(qū)0～20 cm土層土樣5個，均勻混合，土樣風(fēng)干用于土壤速效磷等指標(biāo)的分析。

植物樣品：小麥?zhǔn)斋@時每小區(qū)隨機(jī)采集面積為0.5 m2的10個點植株樣品混合, 玉米收獲時每小區(qū)隨機(jī)采集5株植株樣品混合, 樣品風(fēng)干后脫粒, 進(jìn)行收獲指數(shù)和籽粒及秸稈磷含量測定。各小區(qū)的秸稈生物量通過收獲指數(shù)和籽粒產(chǎn)量計算。

1.4 測定方法

土壤有效磷用0.5 mol·L-1NaHCO3浸提、鉬銻抗比色測定；植株磷含量采用H2SO4-H2O2消煮、鉬銻抗比色測定。

作物產(chǎn)量：玉米每個小區(qū)收獲40 m2, 小麥?zhǔn)斋@20 m2, 自然風(fēng)干后, 每個處理單獨計算產(chǎn)量。

1.5 指標(biāo)計算與數(shù)據(jù)處理

磷盈虧平衡量:

PAB=PI-PO

(1)

式中，PAB為磷的盈虧平衡量(kg·hm-2)；PI為磷的當(dāng)季投入量(kg·hm-2)；PO為磷的當(dāng)季支出量(kg·hm-2)。

磷累積盈虧量:

APAB=API-APO

(2)

式中,APAB為磷的累積盈虧平衡量(kg·hm-2)；API為磷的累積投入量(kg·hm-2)；APO為磷的累積支出量(kg·hm-2)。

磷殘余率：

PSR=PAB/PI×100

(3)

式中,PSR為磷的殘余率(%)；PAB為施磷處理磷盈余平衡量(kg·hm-2)；PI為磷的投入量(kg·hm-2)。

土壤有效磷變化量：

ΔSAP=SAPn-SAP0

(4)

式中，ΔSAP為土壤有效磷的變化量(mg·kg-1)；SAPn為每年各處理有效磷含量(mg·kg-1)；SAP0為基礎(chǔ)土有效磷含量(mg·kg-1)。

作物相對產(chǎn)量：

RCY=Yn/Ymax×100

(5)

式中，RCY為作物相對產(chǎn)量(%)；Yn為每年各處理產(chǎn)量(t·hm-2)；Ymax為試驗每年所有處理最大產(chǎn)量(t·hm-2)。

作物有效磷農(nóng)學(xué)閾值：

Y=A×(1-e-bX)

(6)

式中，Y為相對產(chǎn)量(%)；A為模擬獲得的最大相對產(chǎn)量(%)；e是一個數(shù)學(xué)常數(shù)，即自然對數(shù)的底數(shù)，約等于2.718；b為土壤供磷能力；X為土壤有效磷含量(mg·kg-1)，作物相對產(chǎn)量達(dá)到90%最大相對產(chǎn)量所對應(yīng)的土壤有效磷含量即為該作物的有效磷的農(nóng)學(xué)閾值[24]。

采用 Excel和DPS 5.01軟件模擬作物產(chǎn)量、土壤全磷和有效磷、作物磷肥效率的時間變化趨勢，并進(jìn)行顯著性檢驗；應(yīng)用Sigmaplot 12.5軟件，擬合Mitscherlich方程，模擬作物相對產(chǎn)量對土壤有效磷的響應(yīng)關(guān)系并作圖，用最小顯著性檢驗法(LSD)檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 長期施肥下土壤磷盈虧及土壤磷的響應(yīng)

2.1.1 土壤磷當(dāng)季盈虧 各處理當(dāng)季土壤表觀磷盈虧差異較大(見圖1)，不施磷處理(CK、N)當(dāng)季土壤磷一直呈虧缺狀態(tài)，平均虧缺9.42 kg·hm-2和9.62 kg·hm-2，隨試驗?zāi)晗扪娱L作物產(chǎn)量不斷降低、當(dāng)季磷虧缺值減少。施磷處理(NP、SNP、M、MNP)中SNP 當(dāng)季土壤磷盈虧總體上呈盈余狀態(tài)，平均盈余4.3 kg·hm-2，其中26 a冬小麥全部呈盈余狀態(tài)，10 a春玉米呈虧缺狀態(tài)；NP處理土壤當(dāng)季表觀磷盈虧個別年份虧缺，平均盈余14.5 kg·hm-2，M和MNP處理土壤磷當(dāng)季盈余較高，分別為178.4 kg·hm-2和207.9 kg·hm-2，除第25～26年和第32～33年有較明顯的下降外，其他年份變化不大，可能與2005年沈單16和2006年中單2號產(chǎn)量較高以及2011—2012年種植作物品種為產(chǎn)量高、養(yǎng)分吸收率高的先玉335有關(guān)。

圖1 當(dāng)季土壤表觀磷盈虧Fig.1 P apparent balance under long-term fertilization

2.1.2 土壤累積磷盈虧 隨著試驗?zāi)晗薜脑鲩L，施磷處理土壤累積磷盈余量不斷增加，且處理間差異增大。單施化肥N、不施肥(CK)處理的土壤磷累積虧損量增加。試驗進(jìn)行到2016年時，各處理土壤累積磷盈虧為-346.5～7 483.6 kg·hm-2(圖2)，CK處理因長期不施肥作物產(chǎn)量較低，攜出土壤磷量較少，土壤磷虧缺值較低；相對于CK，單施N處理土壤氮素養(yǎng)分狀況較好，尤其試驗開始前15 a內(nèi)產(chǎn)量較高、土壤磷消耗量大于CK；MNP處理土壤累積磷盈余最高，是NP處理的14.3倍、SNP處理的48.3倍;M處理土壤累積磷盈余次之，是MNP處理的85.8%，NP處理的12.3倍、SNP處理的41.2倍。

圖2 土壤累積磷盈虧Fig.2 Accumulation of P balance

2.1.3 土壤有效磷對土壤累積磷盈虧的響應(yīng) 所有處理土壤有效磷增量(ΔOlsen-P)與土壤累積磷盈虧顯著正相關(guān)(P<0.01，見圖3)，黃土旱塬黑壚土每盈余磷100 kg·hm-2，土壤有效磷含量平均提高0.33 mg·kg-1。不同施肥措施土壤有效磷對土壤累積磷盈虧的響應(yīng)差異較大(圖4)，不施磷肥處理中N處理土壤有效磷增量與土壤累積磷虧缺顯著正相關(guān)(P<0.05)，土壤每虧缺磷100 kg·hm-2，有效磷含量降低1.05 mg·kg-1，而CK處理土壤有效磷增量與土壤累積磷虧缺相關(guān)性不顯著；4個施磷處理(NP、SNP、M、MNP)土壤有效磷增量與土壤累積磷盈余極顯著正相關(guān)(P<0.01)，土壤每積累磷100 kg·hm-2，有效磷分別增加2.47、7.55、0.28、0.46 mg·kg-1，SNP處理土壤有效磷含量對土壤累積磷盈虧的響應(yīng)最大。

圖4 各處理土壤有效磷對累積磷盈虧的響應(yīng)Fig.4 Response of soil Olsen-P to the accumulation of P under different fertilizations

圖3 有效磷對土壤累積磷盈虧的響應(yīng)Fig.3 Response of soil Olsen-P to the accumulation of P

2.2 土壤磷殘余率

冬小麥種植年份，NP、SNP、M、MNP處理土壤磷殘余率26 a的平均值依次為60.7%、46.3%、92.9%、92.5% (圖5)，玉米種植年份相應(yīng)處理土壤磷殘余率10 a平均值為25.0%、-14.9%、86.5%、85.3%。玉米種植年份土壤磷殘余率較小麥種植年份下降6.4%～61.2%，SNP處理下降幅度最大，M處理下降幅度最小。SNP處理小麥種植年份土壤磷盈余，土壤磷殘余率在17.7% ～ 75.9%之間；玉米種植年份土壤磷總體虧缺，10 a間玉米種植年份土壤磷殘余率在-78.7% ～ 47.9%之間，其中有6 a作物攜出磷量大于當(dāng)年施入磷量。無論小麥還是玉米種植年份，NP、M、MNP處理磷的施入量始終大于作物攜出量。

圖5 各處理磷的當(dāng)季土壤殘余率(%)Fig.5 The soil phosphorus residue of different fertilizations

2.3 土壤有效磷農(nóng)學(xué)閾值

2.3.1 旱塬農(nóng)田小麥、玉米的有效磷農(nóng)學(xué)閾值 用Mitscherlich方程模擬土壤有效磷含量對作物產(chǎn)量的效應(yīng)，作物相對產(chǎn)量達(dá)到90%最大相對產(chǎn)量所對應(yīng)的土壤有效磷含量即為該作物的有效磷的農(nóng)學(xué)閾值。當(dāng)土壤有效磷含量低于該閾值時，作物產(chǎn)量隨磷肥用量增加而顯著提高；當(dāng)土壤有效磷高于該閾值時，作物產(chǎn)量隨磷肥的增加提高緩慢，或者無提高趨勢。利用長期定位試驗的各處理土壤有效磷含量與作物產(chǎn)量數(shù)據(jù)，運用Sigmaplot 9.0擬合出小麥和玉米相對產(chǎn)量與土壤有效磷的指數(shù)曲線(圖6)，玉米：Y=95.88(1-e-0.20x)(R2=0.58,p<0.0001,n=54)，小麥：Y=93.42(1-e-0.15x)(R2=0.56,p<0.0001,n=132)，玉米和小麥相對產(chǎn)量達(dá)到90%最大相對產(chǎn)量時的土壤有效磷值分別為13.96 mg·kg-1和22.05 mg·kg-1。

圖6 作物產(chǎn)量對土壤有效磷的響應(yīng)Fig.6 Response of crop yield to the soil Olsen-P under long-term fertilization

2.3.2 不同施磷處理土壤有效磷含量達(dá)到農(nóng)學(xué)閾值的年限 4個施磷處理(NP、SNP、M、MNP)耕層土壤有效磷含量(2016年)分別為13.48、10.05、20.74、32.20 mg·kg-1，M 和MNP處理耕層土壤有效磷含量已超過小麥和玉米農(nóng)學(xué)閾值，M處理耕層土壤有效磷含量超過玉米農(nóng)學(xué)閾值但沒達(dá)到小麥農(nóng)學(xué)閾值, 而NP和SNP處理耕層土壤有效磷含量低于玉米農(nóng)學(xué)閾值。本長期定位試驗中NP和SNP處理分別需要21a和24a耕層土壤有效磷含量才能達(dá)到小麥農(nóng)學(xué)閾值，分別需要2a和8a耕層土壤有效磷含量才能達(dá)到玉米農(nóng)學(xué)閾值；M處理需要3年耕層土壤有效磷含量才能達(dá)到小麥農(nóng)學(xué)閾值。

3 討 論

3.1 土壤磷對累積磷盈虧的響應(yīng)及磷殘余

黃土旱塬黒壚土農(nóng)田耕層土壤有效磷變化與土壤磷累積盈虧呈正相關(guān)。不施磷肥的2個處理(CK、N)土壤磷長期虧缺，但CK耕層土壤有效磷對磷虧缺的響應(yīng)小于N處理，土壤每虧缺100 kg·hm-2磷, CK土壤有效磷的減幅是N處理的19.05%，與N處理產(chǎn)量和攜出土壤磷量大于CK處理有關(guān)，同時也可能與N處理長期單施無機(jī)氮肥、耕層土壤pH值下降有關(guān)[15,17]。施磷處理(NP、SNP、M、MNP)中SNP年均施磷量最小，36 a平均當(dāng)季盈余和累積磷盈余也最低，但土壤有效磷對累積磷盈虧響應(yīng)最大，土壤每盈余100 kg·hm-2磷，有效磷含量提高7.55 mg·kg-1，這可能與還田秸稈使微生物繁殖增強、提高了土壤生物活性、加速磷的礦化有關(guān)[25-26]；NP、M和MNP處理土壤有效磷增量均與土壤累積磷盈虧呈正相關(guān)，土壤每積累100 kg·hm-2磷，有效磷增加0.28～2.47 mg·kg-1，單施農(nóng)家肥處理(M)耕層土壤有效磷對土壤磷素累積盈虧的響應(yīng)最小，化學(xué)磷肥比農(nóng)家肥更有利于土壤有效磷的增加，這與裴瑞娜等[18]研究結(jié)果一致，也與張淑香等[27]對我國50個長期肥料試驗的研究結(jié)果(每100 kg·hm-2磷盈余使得各土壤有效磷含量提高1～6 mg·kg-1)相近。本研究中2個施磷處理土壤磷殘余既與土壤投入磷量有關(guān)，也與作物吸收攜出土壤磷量有關(guān)，總體上土壤投入磷量越多、利用率越低，土壤磷殘余率越高，但M處理比MNP處理磷投入量減少14.2%，磷素利用率降低18.9%，土壤磷殘余率高0.4%。這也許歸結(jié)于MNP處理比M處理磷活化率高(2016年高37.8%)、農(nóng)田土壤磷的作物有效性較好(2012—2016年有效磷含量平均提高59.1%)，最終引起作物產(chǎn)量大幅度提高、吸磷量增加(2012—2016年作物吸磷量平均增加10.2%)[23]。本研究結(jié)果表明，當(dāng)磷素年均投入量為22.9～33 kg·hm-2時可以滿足旱塬黒壚土作物生長需求，磷肥當(dāng)季利用率較高，磷素在土壤中累積量較少；當(dāng)磷素年均投入量大于233 kg·hm-2后會造成磷素在土壤中大量殘余累積，作物產(chǎn)量對磷肥增加和土壤有效磷提高沒有響應(yīng)，與楊振興等研究結(jié)果基本一致[28]。

3.2 土壤有效磷的農(nóng)學(xué)閾值

土壤有效磷含量是影響作物產(chǎn)量的重要因素，土壤有效磷含量較低造成作物明顯減產(chǎn)，但當(dāng)土壤有效磷含量超過閾值時，增加磷肥施入對作物的增產(chǎn)效果不明顯，甚至可能由于淋溶或者地表徑流造成環(huán)境污染。因此，全面分析長期試驗多年歷史系統(tǒng)數(shù)據(jù)，明確土壤有效磷對磷盈虧的響應(yīng)，確定土壤有效磷農(nóng)學(xué)閾值以及達(dá)到有效磷農(nóng)學(xué)閾值需要的年限，對旱地黑壚土雨養(yǎng)農(nóng)田科學(xué)合理施用磷肥、采取高效的土壤磷肥管理措施至關(guān)重要。多項研究顯示在小麥-玉米輪作中，小麥土壤有效磷農(nóng)學(xué)閾值總是高于玉米[10-12]，陜西的土、安徽的黃棕壤、湖南和江西的紅壤、河南和河北的潮土、江蘇的水稻土、甘肅的灌淤土等6種土壤盆栽試驗研究也說明冬小麥有效磷農(nóng)學(xué)閾值(13.1～26.2 mg·kg-1)高于夏玉米(9.78～16.0 mg·kg-1)[29]；本研究黃土旱塬黑壚土農(nóng)田小麥、玉米的有效磷農(nóng)學(xué)閾值分別為22.05 mg·kg-1和13.96 mg·kg-1，與上述研究結(jié)果一致，與沈浦[12]利用該試驗5個處理(CK、N、NP、M、MNP)1979—2006年數(shù)據(jù)研究結(jié)果(小麥19.35 mg·kg-1、玉米15.14 mg·kg-1)相比，本研究的玉米有效磷農(nóng)學(xué)閾值略低、而小麥農(nóng)學(xué)閾值高，與SNP處理土壤有效磷含量較低、而作物產(chǎn)量相對較高有關(guān)。施磷處理耕層土壤有效磷含量1979—2016年平均在13.7～24.9 mg·kg-1之間，小麥和玉米平均產(chǎn)量分別在3.83～4.65 t·hm-2和7.14～8.73 t·hm-2之間，其中SNP處理土壤有效磷含量最低，而作物產(chǎn)量僅次于MNP處理,高于NP、M處理[23]。郭斗斗等[24]研究認(rèn)為小麥和玉米有效磷農(nóng)學(xué)閾值差異的主要原因是小麥對磷缺乏更為敏感，土壤磷素養(yǎng)分充足時，小麥對磷的吸收量大于玉米，且小麥莖稈磷濃度和吸磷量隨土壤有效磷含量增加而大幅度提高。

4 結(jié) 論

不施肥和單施氮肥土壤磷始終虧缺，單施氮處理每虧缺磷100 kg·hm-2，有效磷含量下降1.05 mg·kg-1；施磷處理(SNP、NP、M和NPM)土壤每盈余磷100 kg·hm-2，有效磷含量提高0.28～7.55 mg·kg-1，SNP處理土壤有效磷對磷盈虧響應(yīng)最大。每年磷投入量22.9 kg·hm-2時, 土壤磷素呈持平狀態(tài)，達(dá)到33 kg·hm-2時既可獲得較高產(chǎn)量，又能增加土壤有效磷含量，同時磷肥當(dāng)季利用率也較高；當(dāng)磷用量達(dá)到233 kg·hm-2時，作物產(chǎn)量對磷增加無響應(yīng)，土壤磷殘余超過90%，大量磷素累積在土壤中，增加了土壤磷的流失風(fēng)險。玉米和小麥有效磷農(nóng)學(xué)閾值分別為13.96 mg·kg-1、22.05 mg·kg-1，NP和SNP處理分別需要21 a和24 a耕層土壤有效磷含量可達(dá)到小麥農(nóng)學(xué)閾值，M處理需要3 a耕層土壤有效磷含量可達(dá)到小麥農(nóng)學(xué)閾值；MNP處理耕層土壤有效磷含量已高于黃土旱塬2 a春玉米→4 冬小麥一年一熟輪作黑壚土土壤有效磷農(nóng)學(xué)閾值，每年233 kg·hm-2輸入除了不斷擴(kuò)大土壤磷庫、提高土壤有效磷含量之外，不能持續(xù)提高作物產(chǎn)量。黃土旱塬小麥玉米一年一熟輪作黑壚土雨養(yǎng)農(nóng)田土壤有效磷農(nóng)學(xué)閾值為13.96 mg·kg-1(玉米) 和22.05 mg·kg-1(小麥)，秸稈還田配施氮肥加隔年施磷是甘肅黃土旱塬黑壚土農(nóng)田科學(xué)高效的施肥措施。