化肥優化減施杧果園磷鉀養分平衡與環境風險

吳 昊，葛梅紅，王爍衡，范聲濃，王 瑞，林一凡，林 電

(1.海南大學熱帶作物學院，?？?570228；2.中國熱帶科學院環境與植物保護研究所，?？?570228)

【研究意義】目前，海南省是全國第二大杧果種植與生產省份[1]，且杧果樹的種植面積居海南省水果第一位，占全省水果種植面積的30.12%[2]。果農為了提高經濟效益，追求高質高產，盲目過量施肥，導致土壤養分大量盈余、增加了農業面源污染的隱患。因此,為貫徹海南省生態優先、綠色發展理念，探討杧果園養分平衡情況及養分流失的環境風險具有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】何翠翠等[3-4]對海南島杧果園施肥現狀及氮素盈余狀況進行研究發現，磷肥過量施用占調查樣本比例90%以上。海南島杧果園整體存在氮素盈余情況，盈余率高達91.04%。鉀肥投入存在明顯不足現象，50%以上低于“合理”水平，缺少對環境風險量化方面的研究。萬煒等[5]對山東省蘋果主產區果園環境風險做了研究，氮、磷盈余量均超過環境風險閾值，分別對應中風險和高風險范圍。李發林等[6]對福建省平和縣蜜柚園土壤磷環境風險研究表明，50%以上蜜柚園磷素流失等級為高風險。姜遠茂等[7]研究表明，河北、山東、陜西、山西4省果園的磷肥利用率僅為5.4%。林英等[8]研究發現，中國北方90% 桃園鉀素過剩，其中72.23% 桃園鉀素盈余量在0～1000 kg/hm2，17.78% 桃園鉀素盈余量大于1000 kg/hm2，總體平均盈余量為625.05 kg/hm2。研究表明,磷肥輸入過量會導致土壤中積累的可溶磷隨地表徑流或降水淋溶進入江河湖泊，造成嚴重的環境危害[9]。鐘曉英等[10-11]對全國多地不同土壤類型的磷素流失風險研究顯示，有效磷含量超過一定值后,土壤水溶性磷濃度會突然增加,造成徑流磷流失加劇的現象,引起水體富營養化，且不同土壤類型磷素環境風險臨界值也存在較大差異。王新軍等[12]在河北平原菜地研究也表明,當有效磷含量超過50 mg/kg時,土壤水溶性磷含量會明顯增加,帶來污染隱患。【本研究切入點】目前關于養分資源綜合管理，提高肥料利用率等研究較多，主要集中在小麥、水稻、玉米等農田糧食作物及氮素養分上，熱帶果園磷鉀養分平衡相關研究較少，尤其是環境風險影響方面鮮有報道。近年來，果農由于缺乏科學的施肥技術及管理經驗，為了增收，不僅使氮肥施用過量，同樣使磷鉀肥也存在過量施用問題，磷作為杧果樹生長發育過程中不可缺少的營養調控元素，參與植物體內的多種代謝途徑，對維持生態系統平衡有重要作用[13-15]。但是磷易被土壤吸附固定，造成局部富集，帶來環境風險[16-17]。鉀同樣是果樹生長發育過程中必需的營養元素之一。它與代謝過程密切關聯,作為多種酶的活化劑,參與糖和淀粉的合成、運輸等過程[18]。同時，速效鉀作為可溶性養分，在土壤中具有較強的流動性，隨降水、灌溉極易帶來淋失風險?！緮M解決的關鍵問題】本研究根據養分平衡收支模型，通過田間施肥試驗、凋落物和修剪枝葉的收集、地表徑流試驗，多方面量化輸入項和輸出項的磷鉀養分情況，探討不同施肥模式下杧果園磷鉀養分平衡情況，確定相對合理的施肥模式和施肥量，通過室內培養試驗，確定養分投入和土壤環境風險臨界值，為防止農業面源污染，科學施用磷鉀肥提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地點及土壤狀況

試驗時間為2020年6月至2021年7月，地點選在海南省樂東黎族自治縣佛羅林場杧果基地(108°39′E,18°24′N)，年平均溫度25 ℃，年降雨量1600 mm，光照充足，雨量充沛，干季和雨季分明，適宜杧果生長。佛羅林場杧果基地土壤屬于海相沉積燥紅土，質地為砂壤土。坡度<5°，近于平坦。試驗地土壤基本肥力見表1。

表1 土壤基礎肥力情況Table 1 Soil basic fertility

1.2 供試材料及試驗設計

1.2.1 田間試驗 (1)施肥試驗。果園供試果樹品種為臺農一號，株行距約為4 m×5 m，樹齡20年，供試肥料主要為尿素(N 46.4%)、磷酸二氫鉀(P2O552%，K2O 34.5%)、硫酸鉀(K2O 52%)，有機肥為馕播王生物有機肥(N 1.53%、P2O54.42%、K2O 2.05%)，田間試驗設置7個處理，分別是不施肥(NF)、僅施有機肥底肥(CF)、化肥常量溝施(A)、有機-無機配施溝施(OS)、水肥常量溝施(IWF)、水肥減量30%溝施(RA)、有機—無機配施水肥溝施(OWF)，在催梢期、催花期、果實膨大期分別施入催梢肥、催花肥和壯果肥， CF、OS、OWF處理的有機肥在催梢期一次性施入。每個施肥時期的水肥處理，按施肥量分 2 次施入，每次施水肥的灌水量均保持一致。在果樹滴水線范圍內，對角線挖固定長50 cm，寬 30 cm，深20 cm 的施肥溝2個?；侍幚?A)、僅施有機肥底肥處理(CF)、生物有機肥替代 20% N處理(OS)直接將肥料施在施肥溝內并混勻覆土。具體施肥量如表2所示。各處理設置 3 次重復，每個重復 5棵樹，處理之間設立保護行。

表2 田間試驗施肥方案Table 2 Field trial fertilization scheme (kg/hm2)

(2)凋落物收集。 每個處理選取3株相連且樹體大小及長勢相近的杧果樹作為試驗對象。在樹下鋪設孔隙較密的尼龍網，開花后收集花、梗、落果、采收果、修剪葉、修剪枝 的樣品。稱重、取樣、殺青、烘干、粉碎后待用。

1.2.2 地表徑流試驗 果園地表徑流試驗點均選在生草覆蓋均勻、不施肥的保護行之間，因為施肥溝面積占果樹投影面積的比例較小，所以未考慮地表徑流養分損失在不同施肥模式下的影響。根據果園所處的樂東縣近五年氣象局降雨監測數據，通過原位試驗分析果園的產流條件，試驗果園在大雨強度以下不會產生徑流，每年大雨強度10次、暴雨強度7次，大暴雨強度3次，比較接近真實情況，結合氣象數據資料反映，每次降雨強度設為3 h為宜。參考高小葉等[19]的試驗設計，采用模擬自然降雨的方式，根據降水強度等級標準，設計大雨、暴雨、大暴雨共3種不同降雨強度處理。降雨量分別為10、16、32 mm/h，持續10 min，用水量分別為1.67、2.67、5.33 L。每個處理設置3個重復，每個重復1個小區，共9個小區，每個小區面積設計為1 m2(1 m × 1 m)。小區三面垂直嵌入擋板，入土10 cm，一面開口，挖深度為10 cm的向一側微傾斜的弧形凹槽，鋪上導流板，和土壤表面貼緊壓實，導流板一側再挖一個土坑以僅能放入徑流液收集桶為宜，模擬降雨結束后，收集匯集在桶內的徑流液，用量筒測量徑流量，分取適量樣液帶回實驗室用于磷、鉀含量測定。

1.2.3 環境風險評價試驗 通過確定磷鉀養分投入風險臨界值和土壤磷鉀環境風險臨界值的形式對土壤磷鉀養分環境風險作出評價，土壤磷鉀環境風險臨界值是指當土壤磷素和鉀素投入超過一定含量(臨界值)時,土壤水溶性磷和速效鉀含量突然增大,導致磷鉀流失風險增加，此時土壤的有效磷和速效鉀含量即為土壤磷鉀環境風險臨界值，磷鉀養分投入量即為養分投入風險臨界值。本文參考李發林等[6]的方法，采用室內模擬培養試驗的土壤化學方法來測定土壤磷鉀環境風險臨界值。在果園不施肥的保護行之間，隨機選擇3個采樣點，采樣深度40 cm，取混合土樣約2 kg自然風干混勻。設置10個濃度梯度水平，2個重復，重復1和重復2分別對應A1、A2,每個重復取50 g過2 mm篩的風干土放入100 mL燒杯，調節濕度至約50%的田間持水量，每個水平分別加入10 mL不同濃度梯度的KH2PO4溶液，磷濃度分別為0、0.439、0.877、1.755、2.632、3.510、4.387、5.265、6.581、8.774 g/L，使土壤加入磷量達到0、20、40、80、120、160、200、240、300、400 mg/kg水平，按照前述田間施肥溝設計方案和果園土壤容重指標換算后，相當于土壤施入化肥磷素(P2O5) 0、7.66、15.33、30.66、45.99、61.32、76.65、91.98、114.97、153.29 kg/hm2；根據溶液中磷鉀的比例，加入鉀量達到0、25.16、50.32、100.64、150.96、201.28、251.60、301.93、377.41、503.21 mg/kg水平，按照前述田間施肥溝設計方案和果園土壤容重指標換算后，相當于土壤施入化肥鉀素(K2O) 0、5.07、10.15、20.29、30.44、40.59、50.74、60.88、76.11、101.47 kg/hm2。在恒溫培養箱25 ℃下培養4 d后,取出風干。然后加水至田間持水量的1/2左右，培養4 d后再風干，此過程(加水-培養-風干)重復進行3次，確保土壤充分完成干濕交替。土壤風干后過2 mm篩,測定有效磷、可溶性磷和速效鉀。

1.3 測定項目及方法

測定項目及方法如表3所示。

表3 養分分析方法Table 3 Nutrient analysis method

1.4 杧果園磷鉀養分平衡理論與方法

本研究參考李書田等[20]的養分平衡理論方法，將果樹與土壤視為一個系統，系統中磷鉀養分的投入總量減去磷鉀養分的支出總量得到磷鉀養分的盈虧量。杧果園磷鉀養分輸入項可分為：肥料投入量、大氣沉降量、灌溉水輸入量，由于大氣沉降和灌溉水輸入進果園的磷鉀養分很小[19]，所以本研究輸入項僅考慮肥料投入量。輸出項可分為：果樹凋落物攜出量、果實攜出量、徑流損失量、土壤淋溶損失量。

杧果園磷素平衡量化模型為：

TP=(OIP+CIP)-(LOP+BOP+FOP+ROP)

(1)

式中，OIP為有機肥磷素輸入量；CIP為化肥磷素輸入

量；LOP為凋落物磷素攜出量；BOP為修剪枝葉磷素攜出量；FOP為果實磷素攜出量；ROP為地表徑流磷素損失量；TP為磷素平衡總量，在本研究中包括大氣沉降量、灌水輸入量、土壤淋溶損失量。

同理，杧果園鉀素平衡量化模型為：

TK=(OIK+CIK)-(LOK+BOK+FOK+ROK)

(2)

式中，OIK為有機肥鉀素輸入量；FIK為化肥鉀素輸入量；LOK為凋落物鉀素攜出量；BOK為修剪枝葉鉀素攜出量；FOK為果實鉀素攜出量；ROK為地表徑流鉀素損失量；TK為鉀素平衡總量，在本研究中包括大氣沉降量、灌水輸入量、土壤淋溶損失量。

1.5 數據整理

數據的處理和方差分析分別用Excel 2019和SPSS 26 完成，圖表的制作主要由GraphPad Prism 8 完成。

2 結果與分析

2.1 磷鉀養分平衡

2.1.1 磷素養分平衡 從表4～5可知，不同施肥處理磷素養分盈余量和盈余率從大到小排序為：A>IWF>OS>OWF>RA>CF，不施肥對照處理(NF)表現為磷素養分虧缺?；食Ａ繙鲜┨幚?A)的磷盈余量和盈余率顯著高于其他處理，達67.04 kg/hm2、63.36%，有機—無機配施處理OWF、OS磷盈余量和盈余率低于化肥處理IWF、A，其中OWF、OS、IWF處理間差異不顯著。水肥減量30%溝施處理(RA)和僅施有機底肥處理(CF)盈余量和盈余率顯著低于處理OS、OWF、A、IWF，說明RA、CF處理磷素投入量相比其他施肥處理不易引起因磷素盈余帶來的環境風險。其中僅施有機底肥處理(CF)盈余量和盈余率最低，分別僅為7.22 kg/hm2、15.55%。杧果園磷素養分徑流損失量10.74 kg/hm2占各施肥處理磷素養分投入的比值范圍是10.15%～23.14%，其中占RA處理和CF處理磷素養分投入的比值較大，分別為14.50%、23.14%。如采用RA、CF處理的施肥模式，應加強水土保持工作，降低因徑流引起磷的損失。不施肥處理(NF)磷素養分表現為虧缺，虧缺量達35.23 kg/hm2,與其他處理差異顯著,應增施磷肥。

表4 不同施肥模式下磷素養分P2O5盈虧量Table 4 Surplus content of phosphorus nutrient P2O5 under different fertilization patterns (kg/hm2)

表5 不同施肥模式下磷素養分P2O5盈余率Table 5 Surplus rate of phosphorus nutrient P2O5 under different fertilization patterns (%)

輸出項結果顯示，磷素輸出量和輸出占比排序為修剪枝葉>地表徑流>凋落物>采收果。

2.1.2 鉀素養分平衡 從表6～7可知，鉀素盈余量從大到小排序為A>IWF>OS>OWF>RA，對照處理NF和CF表現為鉀素嚴重虧缺?；食Ａ繙鲜┨幚?A)盈余量和盈余率最高，分別達142.96 kg/hm、49.49%，有機—無機配施水肥處理(OWF)和水肥減量30%溝施處理(RA) 盈余量和盈余率顯著低于化肥常量溝施處理(A)，其中水肥減量30%溝施處理(RA) 盈余量和盈余率最低，分別為68.72 kg/hm2、33.99%，從環境角度，說明這種施肥模式鉀素投入量相比其他處理更加合理，不易引起鉀素盈余帶來的環境風險。有機—無機配施水肥處理(OWF)盈余量和盈余率顯著低于水肥常量處理(IWF)，有機—無機配施處理(OS)盈余量和盈余率顯著低于化肥常量溝施處理(A)，可能是因為OWF、OS處理采收果和修剪枝葉鉀素養分帶出量更多，造成總的鉀素養分輸出量多于A、IWF處理，導致盈余量和盈余率顯著低于A、IWF處理。反映了有機—無機配施處理果樹枝葉生長和果實發育吸收的鉀素養分顯著多于僅施化肥處理，側面說明配施有機肥處理相比僅施化肥處理顯著促進了果樹對鉀素養分的吸收，建議A、IWF處理配施有機肥，降低化肥鉀素投入比例，提高果樹對鉀素養分的吸收。僅施有機底肥的對照處理(CF)和不施肥對照處理(NF)鉀素虧缺量分別高達123.34、133.09 kg/hm2，與其他施肥處理差異極顯著，說明CF、NF處理鉀素投入遠不夠果樹正常生長需求，需增施鉀肥。水肥減量30%溝施處理(RA)采收果鉀素帶出量顯著低于有機—無機配施處理OS、OWF，主要原因是產量低導致的。佛羅果園鉀素養分徑流損失量8.86 kg/hm2，占各施肥處理鉀素養分投入的比值較小(對照處理NF、CF鉀素養分0投入或投入遠小于正常果樹生長對鉀素養分的需求量，因此未參與比較)。

表6 不同施肥模式下鉀素養分K2O盈余量 Table 6 Surplus content of phosphorus nutrient K2O under different fertilization patterns (kg/hm2)

表7 不同施肥模式下鉀素養分K2O盈余率 Table 7 Surplus rate of phosphorus nutrient K2O under different fertilization patterns (%)

輸出項結果顯示，鉀素輸出量和輸出占比排序為采收果>修剪枝葉>凋落物>地表徑流。

2.2 不同施肥模式下杧果園環境風險評價

2.2.1 磷素投入風險臨界值和土壤磷素風險臨界值的確定 對果園土壤取樣, 并進行土壤添加磷素的室內培養試驗,測定土壤可溶性磷和有效磷的變化，確定土壤磷素淋失臨界值。從圖1可知，土壤可溶性磷隨土壤有效磷含量增加而增加,當土壤有效磷含量增加超過一定值時，土壤可溶磷含量增速明顯加快,圖中兩根分段斜線A1、A2均有 1處明顯的突變點(拐點),當土壤磷素添加量達120 mg/kg對應的有效磷含量分別為101.30、106.25 mg/kg時，斜率K值明顯變大，每增加1 mg/kg有效磷，可溶性磷含量分別多增加0.103、0.106 mg/kg，此時對應的土壤可溶磷含量分別為5.03、5.24 mg/kg。說明當土壤有效磷含量達到一定值后，土壤中可流失的磷素會急劇增加，造成土壤磷素的較大淋失。這個拐點對應的土壤有效磷含量,即可定義為土壤磷素環境風險臨界值。因此，可將有效磷含量101.30 mg/kg和106.25 mg/kg的平均值103.78 mg/kg確定為土壤磷素環境風險臨界值。土壤磷素添加量120 mg/kg相當于水肥磷素P2O5投入45.99 kg/hm2，即單次施肥P2O5投入量超過45.99 kg/hm2，會造成磷素流失風險。45.99 kg/hm2可定義為磷素投入風險臨界值。該值與各施肥處理采收果、凋落物、修剪枝葉和地表徑流磷素攜出量之和相當(表4)，一定程度上說明杧果樹對磷素養分的需求較小。

圖1 杧果園土壤有效磷與可溶性磷含量關系Fig.1 Relationship between soil available P and soluble P content in mango orchard

2.2.2 杧果園土壤磷素環境風險等級劃分 土壤磷素環境風險臨界值是土壤可溶性磷含量開始激增所對應的土壤有效磷含量,大于該含量,就會出現較大的磷素流失,小于該含量,磷素流失量會明顯變小。因此,為了評價不同施肥模式下土壤磷素環境風險,結合園地土壤養分豐缺指標(試行)，把果園土壤磷素環境風險分為3個級別(表8)，土壤有效磷含量小于適宜標準上限30 mg/kg時，定為低風險; 土壤有效磷含量大于豐富標準下限30 mg/kg且小于土壤磷素環境風險臨界值時, 因磷素流失量較小，定為中風險；土壤有效磷含量大于土壤磷素環境風險臨界值時，存在磷素大量流失,定為高風險。

表8 杧果園土壤磷素環境風險分級Table 8 Environmental risk classification of soil phosphorus in mango orchard (mg/kg)

2.2.3 不同施肥處理土壤磷素環境風險評價 從表9可知，除不施肥處理NF含量基本不變以外，其余施肥處理NF含量均明顯增加，土壤有效磷盈余量從大到小排序為 IWF>A>OWF>OS>RA>CF>NF，不施肥處理(NF)和僅施有機底肥處理(CF)土壤有效磷盈余量顯著低于其他施肥處理，水肥常量溝施處理(IWF)土壤有效磷盈余量顯著高于水肥減量30%溝施處理(RA)，土壤處理IWF、A土壤有效磷盈余量高于OWF、OS處理，但差異不顯著。參照風險分級(表8)可知，施肥前，A處理屬于低風險范圍，其他處理屬于中風險范圍，經過一年施肥管理后， CF、RA、NF處理仍屬于中風險范圍， A、IWF、OS、OWF處理變為高風險等級，說明CF、RA施肥處理相比A、IWF、OS、OWF施肥處理環境風險更小。

表9 不同施肥處理土壤有效磷含量變化Table 9 Changes of soil available phosphorus content under different fertilization treatments (mg/kg)

2.2.4 鉀素投入風險臨界值和土壤鉀素淋失臨界值的確定 對果園進行土壤取樣, 進行添加鉀素的室內培養試驗,分析土壤鉀素添加量和速效鉀的變化,確定土壤鉀素淋失臨界值。從圖2可知，土壤速效鉀隨土壤鉀素添加量的增加而增加,當土壤鉀素添加量增加超過一定值時,土壤速效鉀含量增速明顯加快，圖中兩根分段斜線A1、A2均有 1處明顯的突變點(拐點)，當土壤鉀素添加量高于100.64 mg/kg時，斜率K值明顯變大，每增加1 mg/kg鉀素，速效鉀含量分別多增加0.998、0.886 mg/kg，此時對應的土壤速效鉀含量分別為145.72、 142.23 mg/kg說明當土壤鉀素添加量達到一定值后，土壤中的速效鉀會急劇增加，造成土壤鉀素的較大淋失。這個拐點對應的土壤速效鉀含量，即可定義為土壤鉀素淋失臨界值。因此，可將拐點速效鉀含量142.23和145.72 mg/kg的平均值143.98 mg/kg確定為土壤鉀素環境風險臨界值。土壤鉀素添加量100.64 mg/kg相當于水肥K2O投入20.29 kg/hm2，即單次施水肥K2O投入量超過20.29 kg/hm2，會造成鉀素流失風險，20.29 kg/hm2可定義為鉀素投入風險臨界值。該值遠低于各施肥處理采收果、凋落物和修剪枝葉的鉀素攜出量(表6)，一定程度上說明果園土壤保持鉀肥能力較差。要滿足杧果樹對鉀素養分的需求，需少量多次施鉀肥。

圖2 杧果園土壤鉀素添加量與速效鉀含量關系Fig.2 Relationship between the amount of potassium added in the soil of mango orchard and the content of available K

2.2.5 杧果園土壤鉀素環境風險等級劃分 土壤鉀素淋失臨界值是土壤鉀素添加量達到一定值后，土壤的速效鉀含量激增,大于該含量,就會出現較大的鉀素流失，小于該含量，鉀素流失量會明顯變小。因此，為評價不同施肥模式下土壤鉀素環境風險, 結合園地土壤養分豐缺指標(試行)，把果園土壤鉀素環境風險分為3個級別(表10)，土壤速效鉀含量小于適宜標準上限120.00 mg/kg時,定為低風險；土壤速效鉀含量大于豐富標準下限120.00 mg/kg 且小于土壤鉀素環境風險臨界值時, 因鉀素流失量較小，定為中風險；土壤速效鉀含量大于土壤鉀素淋失臨界值時，存在鉀素大量流失,定為高風險。

表10 杧果園土壤鉀素淋失風險分級Table 10 Risk classification of potassium leaching from mango orchard soil (mg/kg)

2.2.6 不同施肥處理土壤鉀素環境風險評價 從表11可知，經過催梢期、催花期、果實膨大期的施肥后，除不施肥處理(NF)、僅施有機肥處理(CF)土壤速效鉀含量有所下降以外，其余施肥處理含量均明顯增加。有機—無機配施處理(OS)、有機—無機配施水肥處理(OWF)鉀素盈余量分別顯著低于A、IWF處理的情況下，土壤速效鉀盈余量卻高于化肥常量溝施處理(A)、水肥常量溝施處理(IWF),雖然差異不顯著，但說明有機—無機配施處理OS、OWF不僅促進了果樹鉀素養分的吸收，也提高了土壤鉀素有效性。僅施化肥處理A、IWF可能由于保水保肥能力較弱，投入的速效鉀濃度高導致隨降水發生淋溶下滲，造成土壤速效鉀含量低于配施有機肥處理的結果。參照表7風險分級可知，施肥前，NF、CF、A、OS、RA、OWF處理屬于低風險范圍， IWF處理屬于高風險等級；經過一個生產周期施肥管理后， NF、CF、A、RA處理仍屬于低風險范圍，但NF、CF處理土壤速效鉀盈余量為負數，養分平衡也表現為虧缺(表6)，應增加鉀肥投入， OWF處理變為中風險等級， IWF、OS處理為高風險等級。說明OWF、OS處理施肥模式導致土壤速效鉀含量偏高存在鉀素流失風險。而IWF處理由于土壤本底值過高導致風險等級居高不下，建議大幅降低化肥鉀素投入。A、RA處理土壤速效鉀盈余量差異不顯著，但A處理鉀素養分平衡表現為盈余量和盈余率最高，顯著高于RA處理，綜合來看水肥減量30%溝施處理(RA)相比其他處理鉀素投入量更合理。

表11 不同施肥處理土壤速效鉀含量變化Table 11 Changes of soil available potassium content under different fertilization treatments (mg/kg)

3 討 論

近年來，果農為了提高經濟效益，追求高產，盲目過量施用化肥，很少施用有機肥，由于缺乏科學的施肥及管理知識，產量不增反降，土壤磷鉀養分大量盈余，不僅增加了農業面源污染風險，也破壞了正常的土壤結構，果樹高產更難實現。

化肥優化減施模式下，磷素養分P2O5盈余量在7.22～67.04 kg/hm2，盈余率在15.55%～63.36%，結果明顯低于劉曉霞[21]山東蘋果主產區不同種植年限蘋果園P2O5平均盈余量416.28 kg/hm2、盧樹昌等[22]河北省調查果園P2O5平均盈余量269.5 kg/hm2和萬煒等[5]棲霞市蘋果園磷肥盈余量和盈余率分別達484.75 kg/hm2、85.12%的研究結果。說明，化肥優化減施模式相比傳統果園施肥磷素養分盈余風險明顯更小。 A、IWF、OS、OWF處理磷素養分盈余率為54.32%～63.36%，土壤有效磷含量卻已經超過環境風險臨界值，存在較大的風險。這與有些專家認為的與氮肥相比，磷肥具有較高的后效性，磷肥的盈余率允許超過80%[23-24]結論不符。鄧蘭生等[25]研究水肥一體化模式下，不同質地土壤中有效磷的移動性和磷濃度對磷移動距離的影響中發現，移動性大小順序為：砂壤土>輕壤土>重壤土，而佛羅果園土壤質地為砂壤土，相比其他質地的土壤，磷素流失風險可能更大。

鉀素輸出量和輸出占比為采收果最高，說明果實對鉀的需求量大，這與程寧寧[26]對金煌、紅金龍杧果樹不同器官養分積累研究結果基本一致。而磷素輸出量和輸出占比為采收果最小，則與其研究結果相反，分析原因可能是品種之間，果實對磷素養分需求存在較大差異。

有機—無機配施處理OS、OWF相比僅施化肥處理顯著促進了果樹對鉀素養分的吸收，這與廖逸寧等[27]對板栗園土壤肥力及根系功能性狀研究發現有機無機配施處理不僅提高了土壤速效養分含量，還有效提高了吸收根比例，促進了果樹對養分的吸收結論相符合?？赡芤驗榕涫┯袡C肥改變了土壤細菌和真菌的群落結構，提高了土壤酶活性[28-30]，改善了土壤物理結構所致[31]。

董艷紅等[32]研究發現：降雨量較大時，鉀素淋溶量大小的主要決定因素是速效鉀，降雨量較小時，鉀素淋溶量大小的主要決定因素是土壤質地，砂粒含量越多，K+淋溶量越大。本文A、IWF處理由于僅施水肥且鉀素投入量大，IWF處理土壤速效鉀本底值高，加上果園土壤質地為砂壤土，保水保肥能力較弱，大量鉀素養分很可能隨降水發生淋溶下滲，造成土壤速效鉀含量低于配施有機肥處理的結果。

周煒等[33]對沼液配施有機肥發現，稻田磷鉀徑流損失量研究結果與本文果園磷鉀地表徑流損失量結果近似。與李發林等[34]對坡地果園磷素徑流損失量研究結果存在較大差異，這可能與降雨條件、土壤性質、坡度有關[35-36]。

鐘曉英等[10-11]對全國多地不同土壤類型的磷素流失風險研究發現，不同土壤類型磷素環境風險臨界值存在較大差異，其中海南?？诖u紅壤有效磷含量超過80.69 mg/kg 臨界值時, 土壤可溶性磷含量會迅速增大，李發林等[6]對福建蜜柚山地果園養分流失風險研究結果顯示磷素環境風險臨界值為96.3 mg/kg，與本文土壤磷素風險臨界值近似。

胡小璇等[37]研究認為，綜合考慮杧果產量、品質、土壤肥力及經濟效益，化肥減施33%情況下，配施約 12 600 kg/hm2生物有機肥處理表現最佳，未涉及環境風險研究。本研究顯示，配施生物有機肥的OWF、OS處理磷素養分盈余量和土壤有效磷含量比僅施化肥處理低。加上杧果樹對磷素養分需求較小，建議選用含磷量低的生物有機肥。

本文研究確定的單次施肥磷鉀投入風險臨界值和土壤磷鉀環境風險臨界值是基于水肥的施肥方式和質地為砂壤土的杧果園，未涉及其他施肥模式和土壤類型，環境風險臨界值適用范圍較為局限，值得進一步深入研究。

4 結 論

(1)有機肥配施化肥可以提高土壤鉀素有效性，并促進果樹對鉀素養分的吸收。

(2)佛羅果園磷素養分比鉀素養分更易流失，應做好水土保持工作，防止磷素養分流失造成面源污染。

(3)從磷鉀養分平衡和環境風險評價角度綜合來看，水肥減量溝施處理(RA)磷鉀養分投入最均衡，在保障果樹養分正常供應的前提下，環境風險最小，但仍有優化空間，如采用有機無機配施的施肥模式，可能促進果樹對鉀素養分的吸收，提高產量。

(4)采用本研究的溝施模式，每次化肥磷素投入量不超過45.99 kg/hm2為宜。杧果樹果實對鉀素養分需求較大，每次化肥鉀素的投入不能超過20.29 kg/hm2，可以采用少量多次的形式供給養分。