综述：泥炭土中磷的动态、分析与可持续管理

《Frontiers in Environmental Science》：The dynamics, analysis, and sustainable management of phosphorus in muck soils: a review

　　这篇综述系统阐述了泥炭土（Histosols）中磷（P）循环的特殊性，指出传统基于矿质土壤的磷测试方法（如Mehlich-3、Olsen P）因高有机质中和提取剂、生物主导的P循环而失效。作者强调需开发整合关键土壤属性（有机质、pH、P结合元素如Fe/Al/Ca）的区域化校准评估工具（如PSR、PSI），并提出了基于统计框架（如Mehlich-3 P阈值115 mg·kg-1、FeO-P阈值20 mg·kg-1）的精准施肥策略，以实现农业增效与环境保护的平衡。

　　

泥炭土（Histosols）作为高有机质含量的重要农业生态系统，其磷（P）的管理极具挑战。长期施肥导致大量遗留磷积累，而排水和耕作改变土壤pH，加剧了磷与钙（Ca）的相互作用从而被固定。针对矿质土壤的标准磷测试方法（如Mehlich-3、Bray-P、Olsen P）在泥炭土中预测作物磷需求时屡屡失效，因为高有机质会中和酸性提取剂，且主导的生物磷循环使结果难以解读，最终导致施肥建议不准确。

现有分析方法的差异

不同地区对泥炭土的磷测试方法各异，例如佛罗里达采用水溶性磷（WSP）或Mehlich-3，安大略推荐Olsen P，密歇根使用Bray-P。这种不统一源于泥炭土的化学多样性：酸性泥炭土中磷主要以有机形式存在，而长期耕作的碱性泥炭土（如佛罗里达EAA区）则因掺入石灰岩基岩而pH升高，磷化学以Ca-P沉淀为主。因此，单一提取剂无法普适。

常见分析方法的问题

泥炭土中磷循环以生物过程为主导，而非矿质土壤的地球化学驱动。高有机质会中和Mehlich-1、Mehlich-3等酸性提取剂，影响分析准确性。研究指出，应摒弃通用提取剂，转向开发结合土壤特性（如有机质、pH、Fe/Al/Ca含量）的区域化机制性工具。例如，磷饱和比（PSR，即提取P与Fe+Al的摩尔比）在局部验证中更有效，如某些泥炭土中Mehlich-3提取Fe对P固定的贡献需乘以统计系数5来优化PSR计算。

磷管理建议

有效管理需基于泥炭土的独特生物地球化学性质。播种前土壤测试（如磷饱和指数PSI）可评估磷流失风险，指导施肥决策。施肥应同步作物需求，尤其生长早期，并辅以植株组织分析进行校正。施肥方式上，条施比撒施更能提高磷利用效率。过量施磷会诱发铜（Cu）、锌（Zn）等微量元素缺乏。

调整土壤化学性质的策略

针对高Ca、高pH泥炭土，磷易形成难溶钙磷酸盐，管理可选用酸性肥料或元素硫（S）降低pH。对于高Fe/Al的酸性泥炭土，石灰调节pH至6.0–7.0可提升磷有效性。缺乏P固定矿物的土壤，施磷量应严格匹配作物需求以防流失。

土壤管理与保护策略

覆盖作物、保护性耕作等措施可减少侵蚀。生物炭的添加可通过原料和热解温度调控改善磷有效性，提升肥料利用效率。

磷用量确定的统计框架

统计模型能更准确反映作物产量对养分输入的非线性响应。例如，北卡罗来纳州Wasda Muck土中Mehlich-3 P阈值115 mg·kg^-1，超限后水溶性磷（WSP）风险激增；安大略泥炭土中FeO-P超238.6 mg·kg^-1时，地下淋溶DRP损失增加四倍以上，而超20 mg·kg^-1时施肥即对环境有害。这些阈值强调需基于本地土壤条件验证，避免单一转换因子。

未来研究应聚焦统一、土壤特异性的磷指数开发，探索生物磷动员路径，并验证基于站点的施肥阈值。通过平衡施磷结合科学管理，可在优化作物产量的同时最小化环境养分损失。