供试强酸性土壤分别系重庆市江津区吴滩镇郎家村蔬菜基地由侏罗纪沙溪庙组发育的灰棕紫泥和重庆市北碚区槽上镇玉凤村蔬菜基地由三叠纪嘉陵江石灰岩发育的黄壤，两基地均已种植蔬菜多年，其土壤有效磷和基本农化性状列于表 1.按文献[17]分别将沙溪庙组灰棕紫泥作为低磷土壤，石灰岩黄壤作为中磷土壤.供试莴笋品种为大白甲，系生产上广泛应用的高产品种.供试肥料为尿素(N，46%)、磷酸一铵(N，11%；P₂O₅，52%)、氯化钾(K₂O，60%).

试验设6个施磷(P₂O₅)水平，分别为0，45，90，135，180，270 kg/hm²；各处理均施N 300 kg/hm²和K₂O 150 kg/hm².小区面积10 m²(4.50 m×2.22 m).采用随机区组设计，3次重复.中磷和低磷土壤田间试验分别于2012年3月~5月和2012年9月~11月进行.试验时在莴笋移栽前将磷肥和钾肥作为基肥一次性撒施入各小区，氮肥做追肥按返青期30%、开盘期30%、旺长期40%施用.试验期间田间管理措施与当地大田栽培相同.收获时测定莴笋生物产量，同时取样测定可食部分硝酸盐、营养品质以及莴笋植株磷素养分.

土壤pH、碱解氮、有效磷(Olsen法和Black法)、速效钾和有机质的测定采用常规方法^[18]；莴笋叶和茎糖组分采用碘量法^[19]，维生素C采用2，6-二氯靛酚滴定法、游离氨基酸采用水合茚三酮显色分光光度法、硝酸盐采用紫外分光光度法测定，莴笋叶和茎全磷采用H₂SO₄-H₂O₂消化、钼黄比色法测定^[18].

数据结果采用Excel 2003和SPSS 18.0软件进行统计分析^[20].

1) 莴笋吸磷量(kg/hm²)=莴笋干样磷素含量×(1-水分含量)×莴笋产量

2) 磷肥偏生产力[PFP(kg/kg)]=施磷处理莴笋产量/磷肥施用量

3) 磷肥农学效率[AE(kg/kg)]=(施磷处理作物产量-无磷处理作物产量)/磷肥施用量

4) 磷肥利用率[RE(%)]=(施磷处理莴笋总吸磷量-无磷处理莴笋总吸磷量)/磷肥施用量×100

在两种强酸性土壤上，随着磷肥施用量的增加，与不施磷处理(P0) 相比，莴笋产量明显增加，其中低磷土壤增产8.2%~28.1%，中磷土壤增产9.9%~25.8%，两土壤的增产序列均为P5＞P4＞P3＞P2＞P1(表 2)，莴笋边际产量随施磷量的增加均大幅降低，表现出增产效应一致性，且两种强酸性土壤上的莴笋产量、边际产量及变化趋势无明显差异.莴笋产量随磷肥用量的增加而提高，但当施磷量超过P3(135 kg P₂O₅/hm²)时，再增施1个单位(P4处理)和3个单位(P5处理)的磷素养分，两土壤莴笋产量仅增加4.4%~8.1%(表 2).表明在供试低磷和中磷强酸性土壤上，莴笋对磷敏感，适量施用磷肥增产效应大，而在强酸性菜园土上，土壤中阳离子交换量较低，铁、铝质量分数较高，过量施用磷肥后会与其发生反应，被土壤固体吸附固定转化为闭蓄态磷，导致磷素有效性降低，因此莴笋产量增幅逐渐减小，造成磷素资源的浪费.本试验中以P3处理为土壤的适宜施用量，即135 kg P₂O₅/hm².

人体需要的维生素C主要摄自蔬菜和水果，因此维生素C是衡量蔬菜营养品质的重要指标^[21].低磷和中磷强酸性土壤施用磷肥分析结果均有统计学意义(p＜0.05) 增加莴笋叶维生素C质量分数，增幅分别为11.7%~28.0%和6.2%~17.5%，低磷土壤以P5处理增加作用最大，而中磷土壤以P3处理最好(表 3).施用磷肥使两种土壤的莴笋茎维生素C质量分数降低，可能与莴笋叶维生素C质量分数大幅度提高有关(表 3)，莴笋茎和叶维生素C质量分数的相关分析具有统计学意义(r=-0.830^**).

两种强酸性土壤施用磷肥均明显提高莴笋叶和茎氨基酸质量分数，莴笋叶增幅为11.7%~212.6%和0.2%~45.3%，且均以P5处理增加作用最大；莴笋茎增幅为5.4%~47.5%和33.3%~80.4%；莴笋茎氨基酸质量分数均明显高于叶，但叶的增幅高于茎(表 3)，而低磷强酸性土壤上氨基酸质量分数普遍较低与中磷土壤，可见土壤磷素水平直接影响到莴笋氨基酸的合成，而且低磷土壤上莴笋在夏季种植，生育期较短，可能减少了氨基酸的合成与累积.

蔬菜尤其是叶类蔬菜是一类高累积硝酸盐的植物^[22]，其质量分数高低是衡量蔬菜卫生品质的重要指标，施肥是控制蔬菜硝酸盐质量分数的一个重要措施.在低磷和中磷强酸性土壤上，施用磷肥可以显著降低莴笋硝酸盐质量分数，其中莴笋叶降幅为7.3%~17.7%和23.4%~39.9%，茎降幅达9.2%~35.3%和8.7%~41.0%，可使莴笋硝酸盐质量分数控制在国家无公害叶菜的限量标准≤3 000 mg/kg.低磷强酸性土壤以P5处理硝酸盐质量分数最低，而中磷强酸性土壤则以P4处理降低作用最好，P5处理次之(表 3).可见，强酸性土壤合理施用磷肥对控制莴笋硝酸盐质量分数具有重要作用.施磷能显著降低莴笋硝酸盐质量分数，是因为磷可以促进了莴笋体内氮素的转移和同化^[10]；而且磷素参与合成氨基酸，提高了tRNA合成酶活化促进蛋白质的合成，进一步促进了氮素的转移，显著降低了硝酸盐质量分数^[11].中磷强酸性土壤上对照(P0) 处理硝酸盐质量分数明显高于低磷强酸性土壤，这是因为中磷强酸性土壤有效氮质量分数较低，加之无磷肥施用，氮、磷、钾养分不平衡，从而导致硝酸盐质量分数较高.可见养分不均衡会抑制硝酸盐在叶菜体内的转移和转化，适当的养分比率对控制莴笋叶硝酸盐质量分数具有决定性作用.

糖类是叶类蔬菜又一重要的营养指标.在蔬菜中糖分质量分数明显影响蔬菜的口感(风味品质)，其中以葡萄糖、果糖和蔗糖对风味品质的影响最大.两种强酸性土壤增施磷肥莴笋葡萄糖百分比变化最大，增幅分别达3.0%~121.0%，13.0%~115.0%(表 4).这可能与葡萄糖是植物光合作用原初产物，而叶类蔬菜生长期短，其收获期一般在营养生长期，此时施肥对蔬菜的影响最易体现在葡萄糖百分比差异上^[3].施用磷肥后，莴笋叶、茎葡萄糖百分比均有显著提高，且中磷强酸性土壤莴笋葡萄糖百分比明显高于低磷强酸性土壤，这与供试土壤的其他肥力因素(表 1)有关.此外，随着施磷量的增加莴笋还原糖和果糖百分比先增加后降低，且以中磷土壤P4处理增加最为明显，肥料施用量太大，植株吸收磷素过多，体内碳水化合物消耗过快，盈余的可溶性糖转化为碳架，导致高磷水平下可溶性糖百分比降低^[23]；而蔗糖百分比明显降低，可能是因为植物体内蔗糖磷酸合成酶和蔗糖合成酶活性增强，促进了可溶性糖的合成及转移^[23].莴笋总糖百分比以叶片变化幅度小于茎.低磷强酸性土壤的莴笋还原糖、果糖、葡萄糖、蔗糖和总糖百分比均较低于中磷强酸性土壤.此外，产量明显增加所产生的稀释效应也是造成氨基酸和糖分质量分数有所降低的重要原因.

磷肥施用明显提高莴笋磷素吸收量，且随着磷肥用量增加吸收量明显增大(表 5).两种强酸性菜园土壤莴笋磷肥利用率、偏生产力、农学效率和生理效率均先升高后降低，均以P3处理(135 kg P₂O₅/hm²)为最高，其中低磷和中磷酸性土壤莴笋磷肥利用率分别为6.18%和7.85%.

化肥利用效率是施肥增产效应的综合体现，施肥数量、作物种类和管理措施都会影响化肥利用效率的高低.一般农作物磷肥当季利用率为10%~25%.长期大量施用磷肥不仅使0~20 cm耕层土壤磷素大量积累，20~40 cm土层磷素均有不同程度的增加.为追求高经济利益，我国蔬菜生产普遍存在超量施用化肥，具有高投入、高产出、高度集约化和高复种指数等特点，蔬菜生产更多地依赖肥料的施用.在两种强酸性土壤上磷肥利用率、偏生产力、磷肥农学效率和磷肥生理效率均先增大后减小，且较低，这是因为一方面在强酸性土壤上，铁、铝、氧化铁和氧化铝质量分数高，土壤溶液中又含有质量分数较高的H⁺，黏粒矿物表面的OH^-被质子化，形成OH₂⁺，其吸附活性强，磷肥大量施入土壤后，OH₂⁺对磷产生吸持作用，降低了磷的有效性^[3].另一方面，磷肥施入土壤后所形成的磷酸离子，可与土壤中的铁、铝发生离子反应，生成单独固相的磷酸铁铝化合物，生成物质量分数积常数相继增大，溶解度变小，进一步水解转化为磷酸盐如粉红磷铁矿和磷铝石，再转化为稳定的闭蓄态磷酸盐，导致磷素有效性大大降低^[3].此外，由于蔬菜生产具有较高的附加值，市郊以及广大农村的蔬菜种植面积发展迅速，同时人们为了获得更高的产量，肥料的投入量往往是蔬菜生产理论需肥量的数倍.为节省劳力，菜农普遍乐于大面积撒施化学磷肥，磷肥进入土壤后，被土壤中的金属离子沉淀或吸附固定后，移动距离较小，一般不超过1~3 cm，绝大部分在0.5 cm范围内，加之莴笋根系浅、根表面积较小且对磷素的需求适中，导致磷肥在强酸性菜园土壤上莴笋较低的磷肥利用效率.

磷肥在农业种植中的作用明显，适当施用磷肥可以增加产量，但过量施磷时农作物产量不会增加，甚至减产，这方面有许多报道^[24-25].两土壤上随着磷肥用量的增加，当磷肥用量达135 kg P₂O₅/hm²时，适宜的磷质量分数下，莴笋的生物量显著增加，莴笋增产达到极显著水平，磷肥利用率也最高，主要是因为磷肥用量由亏缺转为最适宜，氮磷钾比率趋于最佳所致.磷肥效应必须在氮钾肥平衡施用的基础上才能发挥出来，若磷肥用量过大，养分比率严重失衡，不仅不会增产，还会导致经济效益降低^[26].而且氮、磷之间的交互作用大，钾肥对氮、磷起辅助作用，可见氮磷钾配合施用有利于各类肥料肥效的充分发挥，提高产量^[27-28].因此，养分的平衡施用亦是强酸性菜园土壤莴笋高产优质的决定性因素.

土壤的有效磷质量分数分级标准直接影响肥料用量、施肥方式和施肥时期，也是影响作物产量及养分利用效率的关键，是测土配方施肥的根基，因此，及时明确土壤有效磷分级标准对指导磷肥高效施用意义深远.对于不同供磷水平及不同土壤施用磷肥对作物的研究很多^{[6, 10, 14]}，但几乎没有提及和明确土壤有效磷质量分数的分级标准，迄今仅章永松等提出过菜园土壤的有效磷分级标准，并指出菜园土壤磷素缺乏临界值＜60 mg/kg，适宜范围为60~90 mg/kg^[17].按照该标准，本试验中低磷强酸性土壤有效磷为40.9~42.6 mg/kg系缺磷土壤，而中磷强酸性菜园土壤有效磷为79.6~84.3 mg/kg也表现出施用磷肥的极大增产效应.供试两种强酸性土壤上莴笋产量无明显差异，磷肥利用率、偏生产力、磷肥农学效率和磷肥生理效率在两种酸性土壤上变化趋势类似，且磷肥利用率均以P3(135 kg P₂O₅/hm²)最高(分别为6.18%和7.85%).莴笋品质效应的变化趋势亦无显著差异，但莴笋的产量及品质效应均略优于低磷强酸性土壤.可见，对于强酸性土壤有效磷在小于80 mg/kg时仍无法充分提供莴笋在整个生育期的磷素营养，仍然需要补充和有效磷缺乏土壤相近的磷肥用量来满足莴笋生长的需要.因此，对于强酸性菜园土壤有效磷在40~80 mg/kg范围应属于有效磷缺乏土壤，生产中应该注意增施磷肥以确保养分均衡、持久供应.有关强酸性土壤有效磷缺乏临界值的确定以及菜园土壤有效磷的分级标准，仅本研究结果是很不够的，尚需有更多的试验研究加以确认.

肥料用量和施肥时期是施肥技术的核心，也是影响磷肥利用率的重要因素.莴笋产量随磷肥用量的增加而提高，呈一定的正相关.本研究结果以P3处理(135kg P₂O₅/hm²)莴笋产量、品质及磷素养分效率均为最佳，可作为低磷强酸性菜园土壤莴笋磷肥的合理施用量.但在该地蔬菜生产中，菜农为节省劳力，采用撒施化学磷肥的施肥方法，这势必造成磷肥施用量大而利用率大大降低，这与许多研究报道一致^{[10, 23]}.在强酸性菜园土中，化学磷肥应当采用穴(或窝)施等相对集中施用的方法，尽量减少磷肥与土壤接触面积，增加植物根系直接吸收的区间，可以减少磷肥施用量.此外，在这类强酸性菜园土壤上提倡施用钙镁磷肥，可以配合施用有机肥以提高磷素有效性，促进作物对磷素的吸收利用.

在不同供磷水平(40~80 mg/kg)的强酸性菜园土壤施磷均能明显改善莴笋生长状况、促进莴笋对磷素等养分的吸收利用.在施磷0~270 kg P₂O₅/hm²的范围内，莴笋产量随磷肥用量的增加而提高，但超过135 kg P₂O₅/hm²增产率减小且边际产量大幅度降低.适量增加磷肥用量可以明显改善莴笋品质，提高莴笋维生素C、氨基酸、葡萄糖、果糖、还原糖百分比，显著降低硝酸盐质量分数.磷肥利用率、偏生产力、磷肥农学效率和磷肥生理效率以施磷量135 kg P₂O₅/hm²为高.供试两种强酸性菜园土壤均属于缺磷土壤，以P3处理(135 kgP₂O₅/hm²)综合效应最佳.