闫 颖，吕家珑，张雅倩，胡 良，宫 欢

(西北农林科技大学 资源环境学院，陕西 杨凌 712100)

磷是植物生长发育的必需营养素，对植物生长具有重要的作用，例如能量传递、淀粉和糖的分解、光合作用、植物体内养分转运、植物性状的代际遗传等方面。如果植物缺磷，会导致叶片黄化、生长缓慢、果实成熟延迟以及产量降低[1]，所以在农业生产中磷广泛用于提高作物产量[2]。同时，磷对维持生态系统的平衡有着重要作用[3]。因此提高土壤中有效P的含量对作物增产和生态平衡都有很大作用。硒是动物生长发育必不可少的微量元素，虽然与磷不是同族元素，但二者离子半径和理化性质相似，且均以阴离子的形式存在于土壤中，因此它们在土壤中的含量与植物的吸收和生理代谢存在一定关系[4]。此外，磷与硒的相互作用会直接影响二者在土壤中的迁移、转化、吸收、积累和生物有效性[5-6]。研究发现，磷、硒之间在植物的吸收方面既存在协同作用也存在拮抗作用[7-8]。若土壤中磷含量低，由于磷和硒相似的理化性质，二者之间主要是拮抗作用；若土壤中磷含量高，由于它们在土壤胶体上的吸附竞争关系，二者之间主要是协同作用[9]。此外，磷可以促进植物根系的生长发育，进而促进对硒的吸收[10]。

目前关于磷硒配施的研究多集中在对土壤中硒形态及有效性影响等方面[11-13]，而对磷形态及有效性研究较少。因此，本研究选择硒富集植物小白菜[14]作为供试作物，通过土培盆栽试验，研究石灰性土壤中磷酸盐与硒酸盐配施对小白菜生长和磷吸收以及土壤有效 P 含量的影响，旨在为提高土壤中磷的利用率提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

供试土壤为陕西杨凌区塿土(土垫旱耕人为土)，采用多点取样法采集0～20 cm土层土样，自然风干，均化，过孔径5 mm筛，备用。土壤pH为8.43，全磷含量0.61 g/kg，速效磷含量23.50 mg/kg，全硒含量0.14 mg/kg，全钾含量2.25 g/kg，全氮含量1.14 g/kg，有机质含量13.92 g/kg，阳离子交换量(CEC)23.34 cmol/kg。

供试植物为小白菜，品种为秦白2号，由西北农林科技大学种子公司提供。

供试硒试剂有2种，分别为亚硒酸钠(Na2SeO3)和硒酸钠(Na2SeO4)；供试磷试剂有2种，分别为磷酸氢二铵 ((NH4)2HPO4)和磷酸二氢铵(NH4H2PO4)。所有供试试剂均为分析纯。

1.2 试验设计

本试验采用两因素三水平设计，其中两因素分别为磷酸盐和硒酸盐，磷酸盐包括磷酸氢二铵((NH4)2HPO4)和磷酸二氢铵(NH4H2PO4)2种，根据实际生产中磷肥的施用水平[15-16]，磷肥设置0，75，150 mg/kg 3个水平；硒酸盐包括亚硒酸钠(Na2SeO3)和硒酸钠(Na2SeO4)，根据相关研究结果[17]， 硒酸盐设置0，1.0，2.5 mg/kg 3个水平。采用完全组合设计，共36个处理，每处理重复3次。

在西北农林科技大学温室中进行盆栽试验，选择直径20 cm、高17 cm的塑料盆，每盆装土2.5 kg，每千克土样用喷壶喷入相应的磷酸盐和硒酸盐溶液，并施入0.5 g N和0.25 g K (分别换算成尿素和硫酸钾制成对应的溶液喷入土壤)，搅拌均匀，平衡21 d，每2～3 d浇1次水，保持土壤含水量为田间持水量的70%。土壤平衡后每盆播10颗小白菜种子，生长期间保持自然光照及通风，试验期间使用重量法保持土壤含水量为田间持水量的70%，7 d后间苗，10 d后定苗至5株，40 d后采集植物和土壤样品。

1.3 样品测定

将小白菜连根收获，测定其生长指标(株高、根长、生物量)。用蒸馏水将根和叶片清洗干净，用直尺测定株高、根长，之后将样品于90 ℃烘箱杀青30 min，60 ℃烘至质量恒定，用天平称量小白菜的生物量。

植物地上部(叶片)和地下部(根部)磷含量的测定：样品经H2SO4-H2O2消解后，用钼锑抗比色法测定[18]。土壤有效P含量采用Tissen改进后的Hedley磷分级方法[19-20]测定。

1.4 数据分析

使用Origin 8.5、SPSS 20和Excel 2010进行试验数据处理，采用LSD法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 磷酸盐与硒酸盐配施对小白菜生长的影响

2.1.1 株 高 从表 1 可以看出，单施磷时，2种磷酸盐均明显促进了小白菜株高的增长，当施磷量为150 mg/kg时，小白菜株高分别平均增加了113.13%(NH4H2PO4)和69.12%((NH4)2HPO4)。单施亚硒酸盐时，其对小白菜的株高有显著促进作用，当施硒量为2.5 mg/kg时，小白菜株高平均增加了55.53%；小白菜的株高随硒酸盐含量的增加而增大，但是各处理间差异不显著。

由表1还可知，磷硒配施处理时，各处理间株高无明显变化规律，当NH4H2PO4含量为150 mg/kg时，2.5 mg/kg亚硒酸盐处理小白菜株高比2.5 mg/kg硒酸盐处理显著增加了30.14%，这是由于硒酸盐比亚硒酸盐更易被小白菜吸收，其与磷酸盐竞争更加激烈，导致小白菜体内的磷酸盐含量变少，使磷酸盐对小白菜株高的促进作用下降，表明磷酸盐与硒酸盐配施时，硒肥种类对小白菜株高的影响较大。相同硒水平下，小白菜的株高随磷含量的增加而增大，但各处理间总体无显著差异。

表1 磷酸盐和硒酸盐配施对小白菜株高的影响Table 1 Effects of phosphate and selenate interactions on plant height of pakchoi cm

2.1.2 根 长 从表2可以看出，单施磷时，150 mg/kg NH4H2PO4明显促进了小白菜根长的增长，小白菜根长平均增加了36.04%；75 mg/kg NH4H2PO4抑制了小白菜根长的生长，但与无磷处理差异不显著。(NH4)2HPO4促进了小白菜根长的增长，但影响不显著。单施硒时，小白菜根长随硒含量的增加呈先降低后增加趋势。

表2 磷酸盐和硒酸盐配施对小白菜根长的影响Table 2 Effects of phosphate and selenate interactions on root length of pakchoi cm

由表2还可知，磷硒配施时，相同磷水平下，当磷含量为75 mg/kg时，各处理间差异均不显著；当磷含量为 150 mg/kg时，小白菜根长随硒含量的增加总体减小，平均降低了20.09%～36.14%，可知施硒抑制了磷对小白菜根长的促进作用。磷硒配施时，相同硒水平下，当硒含量为1.0 mg/kg时，小白菜根长随磷含量的增加而总体增大；当硒含量为2.5 mg/kg时，小白菜根长随磷含量的增加无明显变化规律。

2.1.3 生物量 表3为不同磷、硒配施对小白菜生物量的影响。从表 3 可以看出，单施(NH4)2HPO4处理时，小白菜生物量随磷含量的增加而增大，各处理间差异不显著；单施NH4H2PO4处理时，小白菜生物量随磷含量的增加先增大后减小。单施硒处理时，施用亚硒酸盐小白菜生物量变化不显著，施用硒酸盐时小白菜生物量显著增加(P<0.05)，当硒含量为2.5 mg/kg时，小白菜生物量较无硒处理增加了62.24%。

由表3还可知，磷硒配施时，相同磷水平下，小白菜生物量随硒含量的升高而总体增加，表明施硒增强磷对小白菜生物量的促进作用。相同硒水平下，2种硒酸盐与(NH4)2HPO4配施时，小白菜生物量随磷含量的增加而增大，表明施用(NH4)2HPO4增加了硒对小白菜生物量的促进作用；2种硒酸盐与NH4H2PO4配施时，小白菜生物量随磷含量的增加总体减小，说明施用NH4H2PO4会抑制硒对小白菜生物量的促进作用，可知磷酸盐与硒酸盐配施时，磷肥种类对小白菜生物量影响较大。

表3 磷酸盐和硒酸盐配施对小白菜生物量的影响Table 3 Effects of phosphate and selenate interactions on biomass of pakchoi g/株

2.2 磷酸盐与硒酸盐配施对小白菜磷吸收的影响

2.2.1 地上部 表4为不同含量的磷、硒配施对小白菜地上部磷含量的影响。从表4可以看出，单施磷肥时，小白菜地上部磷含量随外源磷含量的增加而增大，当磷含量为150 mg/kg时，小白菜地上部磷含量分别平均增加了24.13%((NH4)2HPO4)和23.80%(NH4H2PO4)。单施硒肥时，小白菜地上部磷含量随硒含量的增加而减小，表明施硒会抑制小白菜对磷的吸收。磷硒配施处理时，相同磷水平下，小白菜地上部磷含量随硒含量的增加总体减小，表明磷硒配施处理时，硒肥会抑制磷对小白菜磷吸收的促进作用；相同硒水平下，小白菜地上部磷含量随施入磷含量的增加无明显变化规律。

表4 磷酸盐和硒酸盐配施对小白菜地上部磷含量的影响Table 4 Effects of phosphate and selenate interactions on phosphorus content of pakchoi shoot g/kg

2.2.2 地下部 表5为不同含量的磷、硒配施对小白菜地下部磷含量的影响。从表5可以看出，单施磷肥时，小白菜地下部磷含量随外源磷含量的增加而增大，当磷含量为150 mg/kg时，小白菜地上部磷含量分别平均增加了44.15%((NH4)2HPO4)和33.85%(NH4H2PO4)。单施硒肥时，小白菜地下部磷含量随硒含量的增加呈先降低后上升的趋势，且各处理间差异不显著。磷硒配施处理时，相同磷水平下，小白菜地下部磷含量随硒含量的增加总体先减小后增大，表明磷硒配施处理时，硒肥会抑制磷对小白菜磷吸收的促进作用，随硒含量增加抑制作用减弱；相同硒水平下，小白菜地下部磷含量随施入磷含量的增加无明显变化规律。

表5 磷酸盐和硒酸盐配施对小白菜地下部磷含量的影响Table 5 Effects of phosphate and selenate interactions on phosphorus content of pakchoi root g/kg

2.3 磷酸盐与硒酸盐配施对土壤有效P含量的影响

表6为不同磷酸盐和硒酸盐配施对土壤有效P含量的影响。从表6可以看出，单施磷肥时，土壤有效P含量随外源磷含量的增加而显著(P<0.05)增大，当磷含量为150 mg/kg时，土壤有效P含量分别增加了48.08%((NH4)2HPO4)和62.69%(NH4H2PO4)，NH4H2PO4处理的有效P增幅比(NH4)2HPO4处理更大。单施硒肥时，土壤有效P含量随外源硒含量的增加无显著变化。磷硒配施时，当磷含量为75 mg/kg时，相同磷水平下土壤有效P含量随亚硒酸盐含量的增加先增大后减小，土壤有效P含量随硒酸盐含量的增加而增大；当磷含量为 150 mg/kg 时，土壤有效P含量随硒含量的增加总体增大，表明磷硒配施处理时硒肥会促进土壤中有效P含量的增加。相同硒含量下，随外源磷含量的增加，土壤有效P含量显著增加(P<0.05)，表明磷硒配施处理时硒肥会促进土壤中有效P含量的增加。

表6 磷酸盐和硒酸盐配施对土壤有效P含量的影响Table 6 Effects of phosphate and selenate interactions on soil available phosphorous mg/kg

3 讨 论

本研究中，单施磷肥明显促进小白菜的生长，表现为小白菜的株高、根长、生物量均增加，其中150 mg/kg NH4H2PO4的促进作用比150 mg/kg (NH4)2HPO4更明显。这是由于NH4H2PO4属于生理酸性肥料，而(NH4)2HPO4属于生理碱性肥料[21]，在石灰性土壤中(NH4)2HPO4较高的pH会加速氨挥发，导致土壤中氮肥含量下降，而NH4H2PO4施入土壤后可降低肥际周围 pH，从而增加磷的有效性[22]。本研究中，与磷含量为75 mg/kg 处理相比，磷含量为150 mg/kg处理小白菜的生物量无显著差异。相关研究表明，在供磷过量时，作物生物量并未进一步增加[23]，这与本研究结果一致。本研究中，单施硒肥对小白菜的株高、生物量有一定促进作用，这与前人研究结果相同[24]。本研究中，磷硒配施处理中，磷含量相同时，随硒含量的增加，小白菜株高、生物量增大。这是由于硒酸盐与磷酸盐竞争土壤吸附位点，施入土壤中的硒酸盐促进了磷酸根的释放，提高了有效P含量，进而促进小白菜生长，其中磷对小白菜株高促进作用的增强效果亚硒酸盐处理比硒酸盐处理明显。这是因为硒酸盐处理土壤中有效硒主要为水溶态硒，在土壤中的移动性相对较大[25]，而亚硒酸盐处理土壤中的硒主要为可交换态和碳酸盐结合态，更易与土壤位点结合，可以释放出更多磷酸根[26]。本研究中，对磷硒配施处理，磷含量相同时，随硒含量增加小白菜根长减小。这是由于除竞争土壤吸附位点，磷、硒还共用植物吸收通道，施硒导致小白菜对磷酸盐的吸收变少，抑制了磷对小白菜根长的促进作用，其中磷对小白菜根长促进作用的抑制效果硒酸盐处理比亚硒酸盐处理明显。这是因为硒酸盐在土壤中的移动性与生物有效性比亚硒酸盐强[25-26]，更易被小白菜吸收，与磷酸盐竞争植物吸收通道，导致小白菜对磷酸盐的吸收变少，对小白菜根长的促进作用下降。

本研究中，单施磷肥可使小白菜地上部、地下部磷含量明显上升，这是由于外源添加磷含量直接促进了植物中磷含量上升。单施硒肥导致小白菜地上部、地下部磷含量总体下降，表明施硒抑制了小白菜对磷的吸收，这是由于磷、硒共用植物吸收通道，导致小白菜对磷酸盐的吸收下降。磷硒配施处理中，磷含量相同时，施硒导致小白菜地上部、地下部的磷含量随施硒量的增加而减小，硒肥会抑制小白菜对磷的吸收，与相关研究结果[27-28]相似。原因有两个，一是由于磷、硒竞争植物吸收通道，导致小白菜对磷酸盐的吸收下降，所以小白菜地上部、地下部的磷含量降低；二是由于施用硒酸盐增强了磷酸盐对小白菜生物量的促进作用，产生的生物稀释效应[29]也会导致小白菜磷含量的降低。

本研究中，单施磷显著提高了土壤中有效P含量，这是由于外源添加有效P直接促进了土壤中有效P含量，且NH4H2PO4处理土壤有效P含量增幅比(NH4)2HPO4处理大，这是因为NH4H2PO4属于生理酸性肥料[21]，施入石灰性土壤后可降低肥际周围pH，从而增加磷的有效性[22]。本研究中，磷硒配施处理中，当磷含量相同时，施硒处理土壤的有效P含量较无硒处理总体均增加，这是由于磷、硒在土壤中竞争吸附位点，施加硒酸盐可将土壤中吸附的磷酸盐释放，从而增加了土壤有效P含量[30]。

4 结 论

1)在本试验设置磷、硒含量范围内，单施磷肥促进小白菜的生长，且150 mg/kg NH4H2PO4的促进作用 比 150 mg/kg (NH4)2HPO4更明显。单施硒肥对小白菜的株高、生物量有一定促进作用。磷硒配施处理时，相同磷含量下施用硒肥会增强磷对小白菜株高、生物量的促进作用，亚硒酸盐的促进作用比硒酸盐更明显；施用硒肥总体会抑制磷对小白菜根长的促进作用。

2)在本试验设置磷、硒含量范围内，单施磷肥促进小白菜地上部、地下部磷含量的增加；单施硒肥时，随硒含量的增加，小白菜地上部磷含量减小，地下部磷含量先降低后上升。磷硒配施处理时，相同磷含量下，施用硒肥会抑制磷对小白菜磷吸收的促进作用。

3)在本试验设置磷、硒含量范围内，单施磷显著增加了土壤有效P含量，NH4H2PO4的促进作用比(NH4)2HPO4更明显；单施硒肥时，土壤有效P含量随外源硒含量的增加无显著变化。磷硒配施处理时，相同磷含量下，施用硒肥会促进土壤中磷的释放，从而提高土壤有效P含量。